基于量子算法多约束条件的soc测试规划研究

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1、第一章绪论§1.2.2SOC测试中约束条件的研究现状SOC测试的整个开销应包括复用内核、用户定义逻辑以及他们之间的互联逻辑。在建立SOC测试时，系统芯片测试面临许多优化问题，如测试功耗、测试优先级、资源竞争、资源约束以及测试成本之间的权衡。如今，带约束条件的SOC测试研究已成为热点，国内外研究现状概述如下。针对测试功耗约束的研究有：E.Larsson和Z.Peng研究的SOC测试问题，包含了测试调度、测试集压缩、测试并行性以及功耗、优先级等各种测试资源约束，并提出了一种整体解决框架[26]；V.Iyengar和K.Chakrabarty用功耗约束扩展了优化标准[13]，并

2、使用ILP算法实施优化；合肥工业大学提出了一种综合BIST方案，采取屏蔽无效测试模式生成、提高应用测试向量之间的相关性，以及并行加载向量等综合手段来控制测试应用，使得测试时测试向量的输入跳变显著降低，从而大幅度降低芯片的测试功耗[28]；文献[29–31]是加入限制条件的测试调度；文献[32]阐述的是时间和功耗折中的测试调度；文献[33]讲述的是功耗限制下测试调度综述。也有很多是对两者共同的优化：文献[34]是在功耗和资源冲突下的测试调度；V.Iyenga提出了可变宽度多路选择结构TAM优化方法[35]，同样假定IP核采用固定长度扫描链，该文采用了基于矩形包装算法的测试包

3、封和测试总线联合优化的启发性算法，之后进一步用优先级和功耗约束同时测试扩展了上述算法，使其允许使用者定义IP核优先测试子集，并提出了结合穷举法找到最佳的TAM划分方法，从而进一步减少测试时间；E.Larsson提出了一种扫描链重新组织的方法对测试功耗和测试时间进行折中[36]，并提出了在功耗和测试资源约束下，优化并行测试的方法，该文对允许多扫描链结构的IP核内测试包封设计也进行了研究；西安电子科技大学进行了芯片测试设计优化技术研究，研究了结合功耗约束的测试调度[27]；采用遗传算法，将测试结构设计优化的多个目标一测试时间、测试功耗和测试资源等同时进行优化，以得到总体上优化

4、的测试结构设计和测试调度方案。对ITC标准SOC中的一个电路进行了仿真实验，与同类方法相比获得了较好的结果。针对优先级约束的研究有：V.Iyenga给出了一种综合的测试调度方法[30]，首先对有优先级约束的大型SOC采用启发式算法测试调度，之后又提出了一种新型的功耗约束调度技术，使得功耗约束可容易地插入到优先级约束的测试调度框架中；E.Larsson和Z.Peng对于SOC测试问题，如测试调度、测试集压缩、测试并行性以及功耗、优先级等各种测试资源约束提出了一种整体解决框架，然后用多项式一时间算法求解，以此来确定测试资源分配、TAM设计和路径选择以及进行测试调度，并且可以满

5、足所有的约束；V.Iyenga介绍了一个联合优化CTW/TAM设计[37]，以及用矩形包装算法优化约束驱动的测试调度新方法，该文采用了允许分支和合并的可变宽度TAM设计，矩形包装算法用于优化优先级和功率约束的测试调度，最后，研究了TAM宽度和测试数据量之间的关系，以此确定SOC中有效TAM宽度；浙江大学对SOC调度做了相关研究[38]，针对大规模SOC的测试问题，基于不同优先级、资源、芯核约束的SOC测试优化模型，采用神经网络解决大规模SOC测试调度问题，同时利用试探性随机搜索技术对神经网–3–万方数据第一章绪论络进行了改进，能够在一个合理的时间内找到最优解。优先级约束、

6、资源约束和芯核约束具有相似的神经元结构。此外，文献[39]将测试时的测试冲突加以考虑，在约束条件下进行测试调度；哈尔滨工程大学采用一种改进的智能蚁群算法来解决SOC中芯核测试调度问题[40]，在带宽一定的条件下，利用智能蚊群算法的特性，考虑各种资源约束，动态地寻找最优调度方法，并且在调度过程中，动态地更新信息。与模拟退火算法相比较，该方法降低了测试时间，得到较好的效果；ScanWheel-9和ScanIsland-10是D．K．Bhavsar在Alpha21264上采用的新扫描结构；Chakrabarty提出了一种整数线性规划方法，解决了具有不同约束但没有对嵌入式芯核进行

7、任何重新设计的SOC测试时间最小化问题。目前研究已经证明TAM优化和IP核测试调度属于NP-hard[41–47]问题。由于量子搜索算法与经典搜索算法相比能达到N数量级的加速，特别适合于求解NP类问题，已经在信息技术领域展现出良好的应用前景。因此，本课题采用搜索性能更好的量子算法[42]来解决SOC多约束条件的测试调度问题。§1.3本文主要研究工作本文将量子算法与SOC测试结构特点相结合，建立多约束条件下的SOC测试结构模型，依据该模型，在考虑测试功耗和优先级的约束条件下，研制高效的平铺型SOC测试调度算法。达到缩短测试时间，