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Implementierung und Analyse eines rekonfigurierbaren X-canceling MISRs

Studierender: Manuel Boschmann

Die immer kleiner werdenden Strukturgrößen moderner Halbleitertechnologien, ermöglichen es immer komplexere und leistungsfähigere Systeme auf einem Chip zu integrieren. Die kleinen Strukturgrößen führen jedoch auch dazu, dass vermehrt Defekte, z.B. durch Prozessvariationen, während der Fertigung auftreten.

Um eine hohe Produktqualität zu erreichen ist ein Test der produzierten Chips notwendig. Hierzu kann z.B. ein Selbsttest (engl.: built-in self-test, BIST) verwendet werden. In diesem Verfahren wird zusätzliche Testhardware auf dem Chip integriert, um die zu testende Schaltung (engl.: circuit under test, CUT) auf Defekte zu untersuchen. In Abbildung 1 ist das Schema eines integrierten Selbsttests zu sehen. Für den Test werden einerseits Testvektorgeneratoren (engl.: test pattern generator, TPGs) benötigt, welche die Eingänge des CUT mit Testvektoren belegen. Anderseits wird eine Einheit benötigt um die Testantworten des CUTs zu verarbeiten (engl.: test response evaluation (TRE)).

Durch nicht initialisierte Speicher, Tri-State Busse oder Testverfahren wie dem Faster-than-At-Speed Test (FAST) kommt es dazu, dass Signale der Testantwort nicht bestimmt werden können. Diese unbekannten Werte (X-Werte) behindern jedoch die weitere Verarbeitung der Testantworten. Durch X-tolerante Kompressionsverfahren, wie dem X-canceling MISR ([1]). Ist es möglich auch Testantworten mit unbekannten Werten zu verarbeiten und zu komprimieren. 

Aufgabenstellung:

In dieser Arbeit soll ein rekonfigurierbarer X-canceling MISR implementiert, simuliert und in Hinblick auf die Fehlerabdeckung untersucht werden. Außerdem soll der Hardwareaufwand und die Leistungsfähigkeit im Vergleich zu einem nicht rekonfigurierbaren X-canceling MISR untersucht werden.

Teilaspekte:

  • Einarbeitung in den Stand der Technik von X-toleranten Kompressionsverfahren

  • Implementierung und Entwurf eines rekonfigurierbaren X-canceling MISRs

  • Evaluierung des Verfahrens durch Simulationen

Voraussetzungen:

  • Interesse an der Mitarbeit an einem aktuellen Forschungsthema

  • Interesse an Testverfahren von hochintegrierten Schaltungen

  • Grundlegende Kenntnisse in Programmiersprachen, wie C, C++ und Java

Literatur:

[1] N. A. Touba. “X-canceling MISR — An X-tolerant methodology for compacting output responses with unknowns using a MISR”. In: ITC 2007. Okt. 2007, S. 1–10. doi: 10.1109/TEST.2007.4437576. 

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