手機應(yīng)用處理器芯片K68的可測性設(shè)計.pdf

1、K68是一款功能復(fù)雜的手機應(yīng)用處理器芯片，它的內(nèi)部包含有：ARM處理器、視頻編解碼器，音頻處理器、及各種外圍接口。由于手機芯片的低功耗要求，K68采用了動態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)（DVFS），多電源多電壓（Multi-VDD，Multi-Supply）,多門檻電壓（Multi-Vt），時鐘門控（Clock gating）等低功耗設(shè)計手段。要對一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的手機芯片進行測試，并得到預(yù)期的故障覆蓋率，是一件非常困難的事，因此必須在設(shè)計中增加可測性設(shè)計

2、。
　　 本文深入研究了目前國際上數(shù)字電路的各種可測性設(shè)計技術(shù)和方法，根據(jù) K68 手機芯片的特點和其對測試的具體需求，作者提出了一整套 K68手機芯片的可測性設(shè)計方案。該方案充分考慮了K68 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有針對性的選擇了一系列成熟可靠的可測性技術(shù)和方法，很好的滿足了K68 對測試的需求。作者還獨立地具體實現(xiàn)了這一測試方案。
　　 K68手機芯片的測試結(jié)構(gòu)由 BIST、邊界掃描和內(nèi)部掃描三部分組成。BIST 用于測試包括

3、RAM、ROM在內(nèi)的237多塊memory；邊界掃描按 IEEE1149.1 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，除必備的幾條邊界掃描指令外，還定義了若干條用戶自定義指令以支持掃描測試及內(nèi)建自測試。掃描采用全掃描策略，為了測試與時序相關(guān)的故障，還采用了實速（at-speed）測試。
　　 在本文中主要在如下幾個方面進行了創(chuàng)新和探索：
　　 一、在0.13um工藝下與時序相關(guān)的故障比例變得越來越高，因此實速測試變得越來越普遍和必需。如何產(chǎn)生片內(nèi)高速

4、的實速測試測試時鐘成為設(shè)計者必須解決的問題。目前不同的測試采用不同的分立的電路來提供測試時鐘是很普遍的，筆者經(jīng)過研究設(shè)計了一套自己的測試時鐘產(chǎn)生電路---OCC電路，它不但可以產(chǎn)生stuck-at測試需要的慢速時鐘，還可以產(chǎn)生慢速高速mbist測試以及實速（at-speed）測試的片內(nèi)高速時鐘，覆蓋了目前幾乎所有常用的測試模式。通過這樣一個模塊的建立，對于測試電路的模塊化標(biāo)準(zhǔn)化和維護將起到很好的作用。并在K68中實現(xiàn)。經(jīng)過流片后機臺測試

5、證明行之有效。
　　 二、在存儲器的測試中算法的選擇是一個關(guān)乎測試質(zhì)量和測試成本的關(guān)鍵因素。很多比例的廠家使用傳統(tǒng)的March2算法，這個算法在Mentor的工具中是標(biāo)準(zhǔn)算法，實現(xiàn)起來非常方便。但K68的存儲器提供商建議使用March-lr算法來達到較高的故障覆蓋率。這個算法是非標(biāo)準(zhǔn)的。在Mentor的工具中必須由用戶先手工定義這個算法，然后才可以實現(xiàn)。筆者在K68的存儲器測試中采用并實現(xiàn)了這個算法。此方法的實現(xiàn)對于希望通過靈活