Αύξηση αξιοπιστίας αλοκληρωμένων κυκλωμάτων με παραγωγή ζευγών διανυσμάτων ελέγχου σε περιβάλλον αυτοδοκιμής

Abstract

Η παρούσα εργασία εστιάζει στη βελτίωση της αξιοπιστίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μέσω της ανάπτυξης μιας καινοτόμου τεχνικής ενσωματωμένης αυτοδοκιμής, γνωστής ως RABIT (Reduced overhead Accumulator-Based BIST scheme for Two-pattern generation). Η τεχνική RABIT είναι σχεδιασμένη για την παραγωγή όλων των δυνατών ζευγών διανυσμάτων ελέγχου για εφαρμογές αυτοδοκιμής και παρέχει υψηλή κάλυψη ελαττωμάτων με ελάχιστο επιπλέον υλικό. Αξιοποιώντας έναν συσσωρευτή σε συνδυασμό με ένα δυαδικό απαριθμητή ή έναν Καταχωρητή Ολίσθησης Μη-γραμμικής Ανάδρασης (NFSR), η μέθοδος αυτή μπορεί να προσφέρει ολοκληρωμένο έλεγχο με περιορισμένο κόστος υλικού. Περιγράφονται αναλυτικά το θεωρητικό υπόβαθρο και οι αλγόριθμοι που υποστηρίζουν τη μεθοδολογία, ενώ παρουσιάζονται δύο κύριες υλοποιήσεις: μια βασισμένη σε δυαδικό απαριθμητή και μια βασισμένη σε NFSR. Το σύστημα RABIT χρησιμοποιεί τις δυνατότητες του απαριθμητή για τη δημιουργία μοναδικών ζευγών διανυσμάτων, τα οποία εφαρμόζονται στο υπό έλεγχο κύκλωμα με στόχο τη μέγιστη δυνατή ανίχνευση ελαττωμάτων. Η προσέγγιση RABIT επιτυγχάνει σημαντική εξοικονόμηση υλικού σε σύγκριση με άλλες τεχνικές παραγωγής ζευγών διανυσμάτων, καθιστώντας την ιδιαίτερα κατάλληλη για ενσωματωμένες εφαρμογές όπου το κόστος και η αποδοτικότητα είναι κρίσιμοι παράγοντες. Η τεχνική βασισμένη σε απαριθμητή δεν απαιτεί πρόσθετο υλικό πέραν των ήδη υπαρχόντων μονάδων (συσσωρευτή και απαριθμητή), γεγονός που την καθιστά εξαιρετικά οικονομική. Από την άλλη πλευρά, η χρήση του NFSR απαιτεί ελάχιστο επιπλέον υλικό, όπως μία πύλη AND δύο εισόδων για τη δημιουργία του σήματος υπερχείλισης, διατηρώντας παράλληλα την αποτελεσματικότητα της μεθόδου. Η εργασία αυτή συνεισφέρει στην εξέλιξη των τεχνικών αυτοδοκιμής με τη μείωση του κόστους και την απλοποίηση του απαιτούμενου υλικού, ενώ παράλληλα διασφαλίζει υψηλή αξιοπιστία και κάλυψη ελαττωμάτων για σύγχρονα κυκλώματα. Η τεχνική RABIT ανοίγει νέους δρόμους για περαιτέρω βελτιστοποίηση και αποτελεί βάση για μελλοντική έρευνα σε πιο σύνθετα συστήματα και νέες κατηγορίες ελέγχου ελαττωμάτων.