集成电路低功耗可测性设计：分析与实现

“网络技术-系统集成-集成电路低功耗可测性设计技术的分析与实现.pdf” 这篇硕士论文深入探讨了集成电路低功耗可测性设计（Low-Power Design-for-Testability, LPDFT）的技术分析与实现，旨在解决随着超大规模集成电路（VLSI）设计复杂性和集成度提升，特别是片上系统（System-on-Chip, SoC）带来的测试挑战。随着工艺技术的飞速发展和高性能、便携设备的广泛应用，功耗问题已成为集成电路设计和测试中的核心关注点。 研究表明，测试阶段的功耗可能比正常运行模式下的功耗高出几倍。原因包括：1) DFT（Design-for-Testability，可测性设计）通常在非测试状态下不活动，只在特定的测试模式下工作；2) 测试向量之间相关性低，导致更多的功耗；3) 在采用低功耗设计的芯片中，多数模块在正常工作时可能是关闭的，但在测试模式下，为了提高测试效率，需要更多节点翻转，这会显著增加功耗，提高测试成本，甚至可能导致性能下降或损坏电路。 当前的功耗控制策略主要关注降低芯片在正常运行模式下的功耗，但这些方法对测试模式下的功耗影响有限。测试的目的是快速使芯片内部所有节点翻转并传递信息，这与低功耗设计的目标相冲突。在测试模式下，大量电路节点的快速翻转会导致功耗剧增，引发两大问题：一是高功耗可能导致测试时芯片过热，甚至损坏；二是测试模式下需要大量电流供给以支持被测电路的状态变化。 为了解决这些问题，论文可能详细介绍了以下内容：低功耗可测性设计的新方法，包括电源门控（Power Gating）、时钟门控（Clock Gating）、多电压域（Multi-Voltage Domain）等技术，以及如何在保证测试覆盖率的同时减少测试功耗。此外，可能还讨论了测试算法优化、功耗预测模型、测试向量生成策略以及测试接口的低功耗设计等方面，以实现更高效、更节能的集成电路测试流程。 通过这些技术，可以期望在保证集成电路性能和测试质量的前提下，显著降低测试功耗，减少测试成本，并提高产品的可靠性。这不仅对学术研究具有重要意义，而且对集成电路产业的发展也有着实际的指导价值。