基于部分复用和统计的SoC测试数据压缩方法研究.pdf

合肥工业大学
硕士学位论文
基于部分复用和统计的SoC测试数据压缩方法研究
姓名:黄喜娥
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:欧阳一鸣
2011-04
基于部分复用和统计的 SoC 测试数据压缩方法研究

摘要

在当代集成电路生产过程中,对集成电路的测试变得至关重要。随着集成
电路的集成度增高,电路的规模会相应增大,完成的功能也会增强,从而对电
路的测试也变得越来越复杂,测试所需的费用占总体成本的比例也不断增加。
片上系统(SoC)采用知识产权核复用技术,这虽然缩短了芯片开发周期、提
高芯片的生产效率,但同时也带来了诸多问题。例如,随着 SoC 集成度的提高,
需要对其测试的测试数据量随之激增,这给自动测试设备的存储器容量和带宽
都带来了巨大的挑战。
目前测试数据压缩技术是解决上述问题的有效方法之一。本文对多种有效
的测试数据压缩方法进行重点分析,并在此基础上提出了两种新的基于部分复
用的测试数据压缩方法,其中主要内容有:
(1)本文首先介绍了 SoC 背景知识和 SoC 测试的基本原理,然后分析了
SoC 测试所面临的挑战,并重点对一些测试数据压缩方法进行分析和总结。
(2)本文提出一种基于部分数据块复用的 SoC 测试数据压缩方法。在对数
据块的相关性、部分复用性以及电路测试集的实际情况进行分析之后,确定合理的数
据块长度范围,并对无关位进行合理的赋值,使数据块之间的相关性和部分复用性都
较好。然后以测试集中的每条测试向量为单位,并为其寻找最优参考块,再利用数据
块相关性统计和数据块部分复用的方法进行压缩,取得了较好的压缩率。
(3)本文提出一种基于局部复用的选择 Huffman 编码方法。将测试集按固
定长度划分成数据块后,通过对测试集中无关位进行合理的赋值提高数据块之
间的相关性和局部复用性,并且提高高频数据块出现频率,达到提高压缩率的
目的。同时,对于低频率数据块根据复用原则将其分为可部分复用块与不可部分复
用块两个部分,分别统计这两种类型数据块出现频率之和,从而降低了低频数据块的
数目,然后将高频块、可部分复用块、不可部分复用块参加 Huffman 编码,从而提高
压缩率。
本文针对 ISCAS89 的标准电路做了相关实验,实验结果表明,本文提出的
两种编码方法均能对测试数据集进行有效地压缩,且具有普遍适用性。

关键字:片上系统;测试数据压缩/解压缩;统计;数据块相关性;数据块复用
The Research of SoC Test pression Method Based
on Partial Reusing and Statistic Coding

ABSTRACT

In the manufacturing processes of Integrated Circuit (IC), the testing in circuit
has e more and more important. With the higher integration of IC, the scale
of circuit will be huge, and the function of circuit will be enhanced, testing has
e plex and the percentage of testing costs in overall costs will
continue increasing. The use of IP core reuse technique in System-on-a-Chip (SoC)
can reduce the development cycle of the chip and improve the production efficiency
of the chip. However, it also brings many problems. For example, this technique
brings about the improvement of SoC integration and the increasing of test data,
which has brought a huge challenge in the memory capacity and bandwidth of
Automatic Test Equipment (ATE).
At present, the technique of test pression is o