Разработка алгоритмического и программного обеспечения стандарта IEEE 1500 для тестирования гибкой автоматизированной системы в пакете кристаллов

Здесь представлена обобщенная запись ДНФ, где в пределе число термов равно , n – число строк в обобщенном множестве (C, R) или количество переменных Х в матрице Y, на множестве которых формируются все решения – покрытия дефектов резервными компонентами; если mg width=21 height=33 src="images/referats/15455/image096.png">при принимает значение нуля, то переменная превращается в несущественную.

4. Выбор минимальных и точных решений задачи покрытия.

Данный выбор связан с определением конъюнкций минимальной длины в полученной ДНФ. Последующее преобразование к строкам и столбцам матрицы памяти, на основе использования ранее введенного соответствия, даёт возможность записать минимальное покрытие или их совокупность в двумерной метрике строк и столбцов, отвечающие условиям (ограничениям) функции цели на количество резервных компонентов.

Далее предлагается иллюстрация модели процесса восстановления работоспособности матрицы памяти в части определения минимального числа резервных компонентов, покрывающих все дефекты. Матрица памяти с дефектами и резервом [11] представлена на рис. 2.3.

Матрица имеет ограничения на возможность диагностирования и восстановление работоспособности десяти дефектных ячеек, которые определяются двумя строками и пятью столбцами. В соответствии с пунктом 1 модели процесса определения минимального числа резервных компонентов, покрывающих все обнаруженные дефекты в матрице памяти, строится таблица покрытия десяти дефектов одиннадцатью строками, представленными в виде конкатенации подмножеств С и R, находящихся во взаимно-однозначном соответствии с вектором переменных Х:

Далее, в соответствии с таблицей покрытия выполняется построение КНФ, термы которой записаны по единичным значениям столбцов.

Последующие преобразования, связанные с получением ДНФ основываются на применении законов и тождеств булевой алгебры, которые позволяют выполнить логическое перемножение всех десяти сомножителей, последующую минимизацию термов ДНФ путем применения оператора сограней, аксиом поглощения, исключения одинаковых термов. Опустив промежуточные вычисления, окончательный результат представим в следующем виде:

Выбор термов минимальной длины, содержащих 5 переменных, формирует множество оптимальных (минимальных) решений, имеющих вид:

(2.41)

Трансформирование полученной функции к покрытию, содержащему обозначения переменных в виде строк и столбцов матрицы памяти, позволяет представить решения в следующей форме:

(2.41)

Все полученные минимальные решения удовлетворяют требованиям по ограничениям на число резервных компонентов, определенных числами:

(2.42)

Другие решения, определенные в ДНФ, не представляют интереса, поскольку они имеют неоптимальное покрытие дефектных ячеек, определяемое числом переменных (строки + столбцы) в термах более пяти. Последующая технология встроенного ремонта дефектных ячеек заключается в электрическом перепрограммировании дешифратора адреса столбца или строки матрицы памяти. Применительно к памяти, изображенной на рис. 2.3, процедура записи или считывания информации при обращении к любой ячейке столбца 2 будет переадресована к резервному столбцу 11. Соответственно последнему полученному решению в виде первого терма ДНФ функции Y, будут заменены и другие дефектные столбцы на исправные из резерва памяти: 3 – на 12; 5 – на 13; 7 – на 14, 8 – на 15.

Вычислительная сложность АЛМ восстановления работоспособности в части решения задачи покрытия определяется следующим выражением:

(2.43)

где – затраты, связанные с синтезом ДНФ путем логического перемножения исключительно двухкомпонентных дизъюнкций (координата дефекта определяется номером строки и столбца), число которых равно количеству дефектных ячеек; – верхняя граница вычислительных затрат, необходимых для минимизации полученной ДНФ на предельном множестве переменных, равном суммарному числу строк и столбцов

В худшем случае, когда координаты всех дефектных ячеек по строкам и столбцам не коррелированы, – уникальны, например, диагональные дефекты, вычислительная сложность матричного метода становится зависимой только от числа дефектных ячеек, а ее аналитическая запись трансформируется к следующему виду:

(2.44)

Если вместо мощности множества дефектов записать их число, равное m, тогда предыдущее выражение представляется в более простой форме:

(2.45)

Согласно технологии встроенного сервисного обслуживания функциональных модулей цифровых систем на кристаллах, матричный метод восстановления работоспособности на основе решения задачи покрытия имплементируется в кристалл в качестве одного из компонентов I-IP (Infrastructure Intellectual Property), нацеленного на поддержание работоспособности матричной памяти SoC.

Выводы

SoC-микросхемы, в ближайшем будущем, будут составлять более 90% объема кристалла, ориентированного на использование гибких программных средств в ГАС.

Актуальной представляется разработка не только средств быстрого и точного диагностирования, но и создание технологий для осуществления ремонта дефектных ячеек, встроенными средствами сервисного обслуживания в реальном времени и на всех стадиях жизненного цикла изделия. Это позволит существенно уменьшить число выводов чипа, повысить выход годной продукции, уменьшить время выхода изделия на рынок, сократить затраты на сервисное обслуживание, а также исключить внешние средства диагностирования и ремонта.

В процессе написании квалификационной работы бакалавра, была достигнута поставленная цель работы, посредством выполнения следующих этапов:

рассмотрен АЛМ и, соответствующий ему, алгоритм встроенного диагностирования дефектов в функциональных блоках SoC, использующий предварительный анализ ТН в целях уменьшения её объема и последующих вычислений, связанных с построением ДНФ, формирующей все решения по установлению диагноза функциональностей SoC;

 Скачать реферат