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多入力多出力の非同期式順序素子を対象としたテスト容易化設計

研究課題

研究課題/領域番号 21K11820
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60040:計算機システム関連
研究機関奈良工業高等専門学校

研究代表者

岩田 大志  奈良工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (50613139)

研究分担者 山口 賢一  奈良工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (50370010)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード非同期式回路 / テスト容易化設計 / スキャン素子 / スキャン設計 / 排他制御素子 / 木構造スキャンパス / レイアウトレベル設計 / トランジスタレベル設計
研究開始時の研究の概要

ICT社会基盤を支えるVLSIには非同期式回路の利用が進んでいるが,製造したVLSIに故障が存在するか否かを診断するテスト技術は発展途上である.非同期式回路のテストが難しい最大の理由は,多種多様な順序素子が回路設計に用いられることである.特に多入力・多出力の順序素子に対するテスト容易化設計法が実現できていない.本研究課題では,既存の同期式テスト容易化設計技術の概念にとらわれることなく,多入力多・出力の順序素子に対するテスト容易化設計法を提案する.提案手法によって,非同期式回路設計のボトルネックであるテスト技術をブレイクスルーし,高品質で高性能なVLSIの高信頼設計を可能とする.

研究成果の概要

本研究では非同期式回路に対して高品質な製造テストを実現するために,多入力・多出力の順序素子である排他制御素子に対してスキャン機能を付与した.ゲートレベルで設計した2入力2出力のスキャン排他制御素子を用いて,任意のテストパターンの印加と,出力応答の観測が可能であることを示し,スキャンパス設計法に加え,テストプラン設計について提案した.
応用としてn入力n出力の排他制御素子に対するスキャン機能付与法とテスト手法,スキャンパス設計法を提案した.また,提案したスキャン素子について,Rohm 0.18umプロセスルールを用いたトランジスタレベル設計による実チップを試作し評価を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

非同期式回路設計の普及を阻む最大の要因は製造テストの方法が確立していないことであるが,本研究で提案したスキャン素子はライブラリとして扱えるよう,モジュール化しているため非同期式回路設計者はより容易に非同期式回路のテストが可能となるため,社会的意義が非常に高い.学術的にはこれまで提案されてこなかった多入力・多出力のスキャン素子を用いたスキャンシフト方法の特徴を整理できたことに大きな学術的意義がある.また,2入力2出力のスキャン排他制御素子を線形に拡張することでn入力n出力の排他制御素子に対応できることを示したことも大きな意義がある.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] MUTEXに対する適したスキャン構造とスキャン機能の提案2024

    • 著者名/発表者名
      島岡宏彰, 岩田大志, 山口賢一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 関西支部 第28回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 並列型5入力5出力アービタの設計とテスト法2024

    • 著者名/発表者名
      鶸田拓也, 岩田大志, 山口賢一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 関西支部 第28回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スキャンMUTEXを対象としたレイアウトレベルの設計2023

    • 著者名/発表者名
      谷口翔寿人, 岩田大志, 山口賢一
    • 学会等名
      第22回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非同期式回路に向けたスキャン設計の適用方法2023

    • 著者名/発表者名
      衛藤優, 山口賢一, 岩田大志
    • 学会等名
      電子情報通信学会 関西支部 第27回学生会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 非同期式回路におけるスキャン設計のフローの確立2023

    • 著者名/発表者名
      衛藤優, 山口賢一, 岩田大志
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会 総合大会 ISS特別企画「ジュニア&学生ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] An Implementation of Self-Testable Layout-Level Scan C-element2022

    • 著者名/発表者名
      Kokoro Yamasaki, Hiroshi Iwata and Ken'ichi Yamaguchi
    • 学会等名
      The 24th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information Technologies
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2入力2出力排他制御素子に対するスキャン機能の付与2022

    • 著者名/発表者名
      山田裕隆, 岩田大志, 山口賢一
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 非同期式回路のスキャン設計2022

    • 著者名/発表者名
      岩田大志
    • 学会等名
      令和3年電気関係学会関西連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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