基于量子算法多約束條件的soc測(cè)試規(guī)劃研究

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1、第一章緒論§1.2.2SOC測(cè)試中約束條件的研究現(xiàn)狀SOC測(cè)試的整個(gè)開銷應(yīng)包括復(fù)用內(nèi)核、用戶定義邏輯以及他們之間的互聯(lián)邏輯。在建立SOC測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)芯片測(cè)試面臨許多優(yōu)化問題，如測(cè)試功耗、測(cè)試優(yōu)先級(jí)、資源競(jìng)爭(zhēng)、資源約束以及測(cè)試成本之間的權(quán)衡。如今，帶約束條件的SOC測(cè)試研究已成為熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述如下。針對(duì)測(cè)試功耗約束的研究有：E.Larsson和Z.Peng研究的SOC測(cè)試問題，包含了測(cè)試調(diào)度、測(cè)試集壓縮、測(cè)試并行性以及功耗、優(yōu)先級(jí)等各種測(cè)試資源約束，并提出了一種整體解決框架[26]；V.Iyengar和K.Chakrabarty用功耗約束擴(kuò)展了優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)[13]，并

2、使用ILP算法實(shí)施優(yōu)化；合肥工業(yè)大學(xué)提出了一種綜合BIST方案，采取屏蔽無效測(cè)試模式生成、提高應(yīng)用測(cè)試向量之間的相關(guān)性，以及并行加載向量等綜合手段來控制測(cè)試應(yīng)用，使得測(cè)試時(shí)測(cè)試向量的輸入跳變顯著降低，從而大幅度降低芯片的測(cè)試功耗[28]；文獻(xiàn)[29–31]是加入限制條件的測(cè)試調(diào)度；文獻(xiàn)[32]闡述的是時(shí)間和功耗折中的測(cè)試調(diào)度；文獻(xiàn)[33]講述的是功耗限制下測(cè)試調(diào)度綜述。也有很多是對(duì)兩者共同的優(yōu)化：文獻(xiàn)[34]是在功耗和資源沖突下的測(cè)試調(diào)度；V.Iyenga提出了可變寬度多路選擇結(jié)構(gòu)TAM優(yōu)化方法[35]，同樣假定IP核采用固定長(zhǎng)度掃描鏈，該文采用了基于矩形包裝算法的測(cè)試包

3、封和測(cè)試總線聯(lián)合優(yōu)化的啟發(fā)性算法，之后進(jìn)一步用優(yōu)先級(jí)和功耗約束同時(shí)測(cè)試擴(kuò)展了上述算法，使其允許使用者定義IP核優(yōu)先測(cè)試子集，并提出了結(jié)合窮舉法找到最佳的TAM劃分方法，從而進(jìn)一步減少測(cè)試時(shí)間；E.Larsson提出了一種掃描鏈重新組織的方法對(duì)測(cè)試功耗和測(cè)試時(shí)間進(jìn)行折中[36]，并提出了在功耗和測(cè)試資源約束下，優(yōu)化并行測(cè)試的方法，該文對(duì)允許多掃描鏈結(jié)構(gòu)的IP核內(nèi)測(cè)試包封設(shè)計(jì)也進(jìn)行了研究；西安電子科技大學(xué)進(jìn)行了芯片測(cè)試設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)研究，研究了結(jié)合功耗約束的測(cè)試調(diào)度[27]；采用遺傳算法，將測(cè)試結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的多個(gè)目標(biāo)一測(cè)試時(shí)間、測(cè)試功耗和測(cè)試資源等同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，以得到總體上優(yōu)化

4、的測(cè)試結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測(cè)試調(diào)度方案。對(duì)ITC標(biāo)準(zhǔn)SOC中的一個(gè)電路進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，與同類方法相比獲得了較好的結(jié)果。針對(duì)優(yōu)先級(jí)約束的研究有：V.Iyenga給出了一種綜合的測(cè)試調(diào)度方法[30]，首先對(duì)有優(yōu)先級(jí)約束的大型SOC采用啟發(fā)式算法測(cè)試調(diào)度，之后又提出了一種新型的功耗約束調(diào)度技術(shù)，使得功耗約束可容易地插入到優(yōu)先級(jí)約束的測(cè)試調(diào)度框架中；E.Larsson和Z.Peng對(duì)于SOC測(cè)試問題，如測(cè)試調(diào)度、測(cè)試集壓縮、測(cè)試并行性以及功耗、優(yōu)先級(jí)等各種測(cè)試資源約束提出了一種整體解決框架，然后用多項(xiàng)式一時(shí)間算法求解，以此來確定測(cè)試資源分配、TAM設(shè)計(jì)和路徑選擇以及進(jìn)行測(cè)試調(diào)度，并且可以滿

5、足所有的約束；V.Iyenga介紹了一個(gè)聯(lián)合優(yōu)化CTW/TAM設(shè)計(jì)[37]，以及用矩形包裝算法優(yōu)化約束驅(qū)動(dòng)的測(cè)試調(diào)度新方法，該文采用了允許分支和合并的可變寬度TAM設(shè)計(jì)，矩形包裝算法用于優(yōu)化優(yōu)先級(jí)和功率約束的測(cè)試調(diào)度，最后，研究了TAM寬度和測(cè)試數(shù)據(jù)量之間的關(guān)系，以此確定SOC中有效TAM寬度；浙江大學(xué)對(duì)SOC調(diào)度做了相關(guān)研究[38]，針對(duì)大規(guī)模SOC的測(cè)試問題，基于不同優(yōu)先級(jí)、資源、芯核約束的SOC測(cè)試優(yōu)化模型，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決大規(guī)模SOC測(cè)試調(diào)度問題，同時(shí)利用試探性隨機(jī)搜索技術(shù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)–3–萬方數(shù)據(jù)第一章緒論絡(luò)進(jìn)行了改進(jìn)，能夠在一個(gè)合理的時(shí)間內(nèi)找到最優(yōu)解。優(yōu)先級(jí)約束、

6、資源約束和芯核約束具有相似的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)。此外，文獻(xiàn)[39]將測(cè)試時(shí)的測(cè)試沖突加以考慮，在約束條件下進(jìn)行測(cè)試調(diào)度；哈爾濱工程大學(xué)采用一種改進(jìn)的智能蟻群算法來解決SOC中芯核測(cè)試調(diào)度問題[40]，在帶寬一定的條件下，利用智能蚊群算法的特性，考慮各種資源約束，動(dòng)態(tài)地尋找最優(yōu)調(diào)度方法，并且在調(diào)度過程中，動(dòng)態(tài)地更新信息。與模擬退火算法相比較，該方法降低了測(cè)試時(shí)間，得到較好的效果；ScanWheel-9和ScanIsland-10是D．K．Bhavsar在Alpha21264上采用的新掃描結(jié)構(gòu)；Chakrabarty提出了一種整數(shù)線性規(guī)劃方法，解決了具有不同約束但沒有對(duì)嵌入式芯核進(jìn)行

7、任何重新設(shè)計(jì)的SOC測(cè)試時(shí)間最小化問題。目前研究已經(jīng)證明TAM優(yōu)化和IP核測(cè)試調(diào)度屬于NP-hard[41–47]問題。由于量子搜索算法與經(jīng)典搜索算法相比能達(dá)到N數(shù)量級(jí)的加速，特別適合于求解NP類問題，已經(jīng)在信息技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。因此，本課題采用搜索性能更好的量子算法[42]來解決SOC多約束條件的測(cè)試調(diào)度問題?！?.3本文主要研究工作本文將量子算法與SOC測(cè)試結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相結(jié)合，建立多約束條件下的SOC測(cè)試結(jié)構(gòu)模型，依據(jù)該模型，在考慮測(cè)試功耗和優(yōu)先級(jí)的約束條件下，研制高效的平鋪型SOC測(cè)試調(diào)度算法。達(dá)到縮短測(cè)試時(shí)間，