LIRMM 1 Journée Deuxièmes années Département Microélectronique LIRMM.

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LIRMM

Journée Deuxièmes annéesDépartement Microélectronique

LIRMM

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LIRMM

Compression des données de test Compression des données de test appliquée aux Systèmes sur Pucesappliquée aux Systèmes sur Puces

J. DALMASSO

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Rappel: compression de données de test

Augmentation de la densité d’intégration nombre de transistors nombre de fautes à tester

du rapport

sTransistor #

I/O ATE #

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Les Testeurs ne progressent pas aussi vite que les SOC

=> Augmentation des coûts de test

Limites des testeur:• En profondeur mémoire• En nombre de canaux testeurs• En Bande Passante

=> besoin de la compression de données de test pour réduire les besoins matériels des testeurs


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Différents types de compression A l’entrée du circuit (où on applique les vecteurs)

A la sortie du circuit (où on récupère les réponses)


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Ma thèse: première année

Développement d’une méthode de compression horizontale Indépendante de la netlist du circuit Indépendante des données de test Ne nécessitant pas d’outils de test spécifique

Aucun impact sur le taux de couverture de fautes

[1] Julien Dalmasso, Marie-Lise Flottes, Bruno Rouzeyre: Fitting ATE Channels with Scan Chains: a Comparison between a Test Data Compression Technique and Serial Loading of Scan Chains - DELTA 2006: 295-300

[2] Julien Dalmasso, Marie-Lise Flottes, Bruno Rouzeyre : Compression de Données de Test : Réduction du Nombre de Broches et Gain en Temps de Test - JNRDM'06.

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Bilan et Notations Compression

Pour un cœur donné: – La compression permet:

– Soit d’augmenter le nombre de chaînes de scan

– Soit de diminuer le nombre de canaux ATE nécessaires

– Par contre:– La compression augmente le temps de test d’un cœur, quelle

que soit la méthode utilisée

• Notation:Temps de test d’un cœur Ci en fonction du rapport de compression WEXT / WINT

iWW CTTAMATE /

WintWext Ci

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Application de la compression au test des SOC

Recherche d’architecture de test basée sur P1500

Utilisation de la compression [1;2] mais adaptation possible avec d’autres méthodes de compressions horizontales

Ma thèse: deuxième année

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• Architecture P1500:

Ordonnancement du Test: principe

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• Wrapper:

Ordonnancement du Test: principe

wi

ti

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• Données:– un testeur avec un nombre de canaux W disponible pour le test du Soc– un bus d'accès aux cœurs (TAM) de largeur W– n cœurs à tester (C1...Cn) avec Ni chaînes de scan– un wrapper sur chaque cœur à concevoir qui fournit wi entrées sur le

cœur

Architecture du test des Socs

C2

C4

C3

C1

C1

C2

C3

C4

Time

W

34

10

12

LIRMM

C1

C2

C3

C4

Time

W

34

10

Compression sur le TAM

C2

C4

C3

C1

Déc

om

pre

sseu

rWATE

WTAM > WATE

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Compression sur les cœurs

C4C1

C2

Décompresseur

Décompresseur

Décompresseur

C3

Décompresseur

WiTAM

Wi

C1

C2

C3

C4

Time

W

1

3

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• Obtention de la meilleure architecture parmi toutes les possibles:

Depuis un décompresseur sur le TAM jusqu’à un décompresseur par cœur.

• La compression:• Augmente le parallélisme du test des cœurs• Augmente le temps de test individuel d’un cœur

=> Solution complète pour le test d’un SOC

Compression pour les Soc

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Bus ATE

WATE

C2

C1

C3

de

com

pre

sso

r

Bus TAM

WTAM

Architecture TAM et Compression

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T1 T2 T12 01 10 0110 10 01 1001 11 11 1111 00 00 0000

7 cycles testeur

T1 T3 T13 01 10 0110 10 11 1011 11 00 1100 00 01 0001

5 cycles testeur

Cœurs 1 et 2 en //

Cœurs 1 et 3 en //

• Problème induit par le test en parallèle avec la compression:

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LIRMM

Bus ATE

WATE

C2

C1

C3

de

com

pre

sso

r

Bus TAM

WTAM


2w/W1w/W21W/W CT,CTMAX//CCT2ATE1ATETAMATE

Attention !!

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Conclusion:– 1 bus ne peut alimenter qu’un seul cœur en même temps

=> sur un bus: test des cœurs en série Utilisation d’une architecture utilisant

plusieurs TAM indépendants

1

2

3

décompresseurs

WTAM

WTAM_3 = 4

WTAM_2 = 2

WTAM_1 = 6

WATE_3 = 2

WATE_2 = 1

WATE_1 = 3WATE


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ATE

Core 1 Core n

w1 wn

SOC

WATE_1

WATE_i ≤ WTAM_i

WTAM_1

WATE_2 WTAM_2

WATE_3 WTAM_3

TAM_1

TAM_2

TAM_3


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• Hypothèses de départ:– Taille du bus testeur fixée– Taille maximale du TAM fixée– Taille de wrapper de chaque cœur fixée

• But de l’algorithme– Architecture TAM/Compression la plus rapide

• Déterminer le nombre de bus (partitionnement du bus)• Déterminer le rapport de compression de chaque bus

(bus ATE / bus TAM)• Assigner les cœurs

Problématique

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Objectif

1

2

3

décompresseursWTAM

WTAM_3

WTAM_2

WTAM_1

WATE_3

WATE_2

WATE_1

WATE

C2

C1 C3

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Temps de test

wi

Compression

T(Ci)

wi

ti

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Algorithme

• Pour chaque partition du bus ATE– pour chaque partition compatible du TAM

• rechercher la meilleure assignation des cœurs (temps de test total le plus faible) ->page suivante

• si cette assignation réduit le temps de test total, mémoriser l'architecture et l'ordonnancement associé

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• Solution initiale– Placer chaque cœur sur le plus petit bus possible

– Effectuer l'ordonnancement.

• Amélioration de la solution– chercher le bus Bi qui a le temps de test le plus long.– pour chaque cœur du bus Bi,

• pour tous les autres bus Bj ( j ≠ i )– déplacer le cœur de Bi à Bj– recalculer l'ordonnancement

– déplacer le cœur C de Bi à Bj tel que :– 1/ minimise le plus le temps total– 2/ respecte le meilleur appariement wi - WTAM– 3/ diminue l'écart type des temps de bus TAM

Algorithme

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LIRMM

s38417 wi =16 chaînes de scan

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16WATE: #de cannaux testeurs

cy

cle

s

Compression

Temps de test d'un coeur

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LIRMM

s38417 wi =16 chaînes de scan

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16WATE: #de cannaux testeurs

cy

cle

s

Compression Identification

Temps de test d'un coeur

2 prépocess par cœur (vs Wi)

bx

ay

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Résultats

Temps:

38596 cycles

Nombre de bus: 5

Bus TAM (64)

-> 11 / 11 / 12 / 14 / 16

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Résultats

Temps:

89892 cycles

Nombre de bus: 5

Bus ATE (32)

-> 1 1 2 12 16

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Résultats

Temps:

42513 cycles

Nombre de bus: 5

Bus ATE (32)

-> 5 / 5 / 6 / 8 / 8

Bus TAM (64)

-> 6 / 10 / 12 / 16 / 20

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Conclusion et Perspectives

• Compression pour les Soc:=> le Parallélisme réduit le temps de test

• Evaluation de la surface additionnelle

• Compression en sortie des cœurs

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Merci…

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