降低NoC測試功耗的方法研究.pdf

1、隨著集成電路的制造技術(shù)持續(xù)地發(fā)展，使得其規(guī)模越來越大，工作時鐘頻率也快速增長，單個片上系統(tǒng)中可以集成數(shù)量更多、功能更全、工作更復(fù)雜的IP核。這樣以總線架構(gòu)實現(xiàn)片上通訊的片上系統(tǒng)(System-on-a-Chip，SoC)已經(jīng)無法適應(yīng)未來集成電路技術(shù)的發(fā)展。這時，片上網(wǎng)絡(luò)(Networks on Chip，NoC)作為一種全新的片上通訊概念被提出來了。片上網(wǎng)絡(luò)良好的可擴展性和并行通訊能力可以很好滿足集成電路新設(shè)計的要求。片上網(wǎng)絡(luò)采用大規(guī)模

2、電路復(fù)用的設(shè)計技術(shù)將會大大提高芯片的生產(chǎn)效率、顯著縮短芯片開發(fā)周期、加快芯片上市時間。在片上網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)過程中，對其測試已成為非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。而片上網(wǎng)絡(luò)的提出是為了將其應(yīng)用于更大規(guī)模的集成電路，測試功耗必將會很大，因此控制測試功耗將變得十分重要，這是因為過大的測試功耗可能導(dǎo)致局部或整個網(wǎng)絡(luò)的損壞。本文重點介紹了片上網(wǎng)絡(luò)的一些測試方法，并針對2D Mesh網(wǎng)絡(luò)的通訊架構(gòu)提出一種低功耗測試方法，以及基于其路由器中的固定端口故障提出一種低功

3、耗測試方法。
　　 本論文的主要工作如下：
　　 (1)SoC的發(fā)展簡介，以及當前所面臨的問題；介紹了片上網(wǎng)絡(luò)的提出、發(fā)展以及其研究現(xiàn)狀；片上網(wǎng)絡(luò)通訊架構(gòu)的基本組成和拓撲結(jié)構(gòu)。NoC測試方法的研究動態(tài)，NoC低功耗測試的意義和針對2D Mesh結(jié)構(gòu)低功耗測試的發(fā)展。
　　 (2)提出一種針對NoC通訊架構(gòu)的測試方法。在2D Mesh結(jié)構(gòu)中測試中，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包數(shù)多少與測試功耗成正比，本方法分析了2D Mesh這種結(jié)構(gòu)

4、的特點，在邏輯上對其進行劃分，對網(wǎng)絡(luò)中處于不同位置的通訊節(jié)點采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式，重點減少中間節(jié)點數(shù)據(jù)包的產(chǎn)生。從而降低了總測試功耗。實驗數(shù)據(jù)表明，該方法能有效地降低通訊架構(gòu)的測試功耗，且測試時間也得到了有效的縮短。
　　 (3)基于2D Mesh結(jié)構(gòu)中的固定端口故障模型，提出一種低功耗測試方法。該方法專門針對2D Mesh網(wǎng)絡(luò)中路由器所出現(xiàn)的固定端口故障，以降低檢測時的功耗為重點，通過減少網(wǎng)絡(luò)中重復(fù)測試的情況。該方法能有效地