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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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LIRMM
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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LIRMM
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
Rappel: compression de données de test
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LIRMM
Différents types de compression A l’entrée du circuit (où on applique les vecteurs)
A la sortie du circuit (où on récupère les réponses)
Rappel: compression de données de test
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LIRMM
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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LIRMM
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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LIRMM
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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LIRMM
• 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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LIRMM
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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LIRMM
• 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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LIRMM
Bus ATE
WATE
C2
C1
C3
de
com
pre
sso
r
Bus TAM
WTAM
Architecture TAM et Compression
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LIRMM
Architecture TAM et Compression
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
Architecture TAM et Compression
2w/W1w/W21W/W CT,CTMAX//CCT2ATE1ATETAMATE
Attention !!
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LIRMM
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
Architecture TAM et Compression
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LIRMM
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
Architecture TAM et Compression
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LIRMM
• 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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LIRMM
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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LIRMM
Temps de test
wi
Compression
T(Ci)
wi
ti
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LIRMM
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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LIRMM
• 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
26
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
27
LIRMM
Résultats
Temps:
38596 cycles
Nombre de bus: 5
Bus TAM (64)
-> 11 / 11 / 12 / 14 / 16
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LIRMM
Résultats
Temps:
89892 cycles
Nombre de bus: 5
Bus ATE (32)
-> 1 1 2 12 16
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LIRMM
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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LIRMM
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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LIRMM
Merci…
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