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面向集成电路的多维仿真故障模型研究_李贺

作者:小编    发布时间:2026-08-25 08:57:45    浏览量:

  

面向集成电路的多维仿真故障模型研究_李贺(图1)

  信息系统工程 │ 2019.2.20 96EXCHANGE OF EXPERIENCE 经验交流一、前言随着半导体技术、计算机技术、通信技术的迅猛发展,集成电路技术取得了令人瞩目的发展,其技术或产品已经在各行各业中扮演着不可或缺的角色,是现代信息社会的重要支撑。它不仅在工业、民用的工控、电子、石油、化工、机械等行业中得到广泛的应用,同时在航空、航天的军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用,产品在国民生产生活中所占份额越来越高,所起的作用越来越大。但集成电路产品质量问题一直受到来自各个行业的广泛关注,且产品质量成本随着产品逐步交付而放大。如果集成电路开发...

  信息系统工程 │ 2019.2.20 96EXCHANGE OF EXPERIENCE 经验交流一、前言随着半导体技术、计算机技术、通信技术的迅猛发展,集成电路技术取得了令人瞩目的发展,其技术或产品已经在各行各业中扮演着不可或缺的角色,是现代信息社会的重要支撑。它不仅在工业、民用的工控、电子、石油、化工、机械等行业中得到广泛的应用,同时在航空、航天的军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用,产品在国民生产生活中所占份额越来越高,所起的作用越来越大。但集成电路产品质量问题一直受到来自各个行业的广泛关注,且产品质量成本随着产品逐步交付而放大。如果集成电路开发过程中需求分析、设计阶段的一些问题没有被发现,等到研制阶段完成提交测试后才发现,而这些问题又只能通过更改设计来修复的话,那么不论是测试还是开发的成本将无形中放大许多倍,项目如期交付的风险也会增大[1] 。二、集成电路仿真测试研究面向集成电路的仿真测试分为功能仿真测试和时序仿真测试两类。功能仿真测试是目前集成电路代码测试中使用较广泛的一种测试软件功能、性能等的测试方法,该测试方法可以在代码设计阶段针对不同的模块进行仿真,在设计的早期就对功能模块进行验证,能够较早的发现软件的设计缺陷且缺陷定位快,避免将设计缺陷传入到下一设计阶段。通过使用仿真工具对被测集成电路代码进行功能仿真测试,对软件设计的功能进行符合性验证,对追溯于开发设计功能、接口、余量性等测试需求逐一进行验证。通过添加测试激励模拟外部正确、错误使能信号的输入,实现对软件正常及异常条件的覆盖。对于异常情况的验证也可以采用基于仿真测试的故障模型方式。采用黑盒测试的方法,覆盖需求规格说明及设计说明中的所有测试点,通过仿真测试的测试类型至少应包括:功能测试、性能测试、接口测试、强度测试、安全性测试、边界测试、余量测试及故障恢复测试等。时序仿真测试是在功能仿真测试验证通过的基础上,引入时序和工况特性,对集成电路进行验证。时序仿真测试是最贴近集成电路实际运行情况的仿真测试,它包含了集成电路的时序模型,仿真拟真性强。通过使用仿真工具对被测集成电路代码进行时序仿真测试,对软件布局布线后生成的网表文件和器件对应的多种工况下时序延迟信息文件进行仿真测试,评估软件的时序收敛性。时序仿真测试覆盖的测试内容包括:覆盖软件所有外部输入输出口的时序仿真测试,检查输入输出时序的正确性;覆盖重要功能模块的时序仿真测试,检查加入延迟信息后功 能实现的正确性;覆盖最差、最好和典型工况下软件功能的正确性。三、基于仿真测试的故障模型研究对于安全等级要求高的集成电路而言,仅通过功能仿真测试和时序仿真测试的方法来进行验证是不够的,通过仿真测试和故障模型协同验证的方式,可以有效保障集成电路的系统高可靠性。基于仿真测试的故障模型是从对被测系统架构分析出发,归纳在系统运行时输入、输出、运算等流程潜在出现的故障进行建模。基于被测系统的逻辑层级进行分类,可以将被测系统分为模块层级、芯片层级和系统层级三类,从而构造出一个以空间层级为对象的(处理设备、存储设备、接口设备),以故障测试类型(功能故障、接口故障、安全故障等)为维度的,并融合时序空间的多维故障模型,迭代方式开展系统的功能和时序的可靠性测试。基于上述维度的划分对故障模型库进行分类,可分为故障仿真模型库、外围设备模型库和故障监视模型库三类。故障仿真模型库是描述各种故障类型的模型集合,产生故障输入的激励并驱动完成故障的注入;外围设备模型库是描述被测系统所连接设备行为模型的集合,产生互联故障的输入激励;故障监视模型库是描述故障产生后信息收集和故障定位模型的集合,具有故障追踪和故障回溯功能。四、结语集成电路产品开发和应用领域广泛、形式灵活,软件机构的规模和运营状况差异性非常大。随着国内集成电路市场的逐渐成熟,集成电路质量、可靠性、安全性等已经成为人们关注的焦点。如何提高产品品质,开展pg电子免费试玩平台深入的、全面的测试已成为集成电路品质保证的关键步骤。H参考文献[1] 崔天意 . 软件测试分析方法研究 [J]. 信息化研究 ,2010,6. (作者单位:北京计算机技术及应用研究所)面向集成电路的多维仿真故障模型研究 李 贺 汪 锋 ◆ 摘要:针对集成电路领域的高可靠性要求,论文对面向集成电路的仿真测试进行了分析研究,在功能仿真测试和时序仿真测试基础上融合了多维故障模型的方法,对集成电路产品质量的有效提升起到保障作用。关键词:集成电路;功能仿真测试;时序仿真测试;故障模型

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