| 研究課題/領域番号 |
25330063
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
高橋 寛 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (80226878)
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| 研究分担者 |
樋上 喜信 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (40304654)
四柳 浩之 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (90304550)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ディペンダブルコンピューティング / 故障検査 / 故障診断 / 組込み自己テスト |
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| 研究概要 |
半導体の微細化加工技術の進展に伴って，縮退故障および遷移故障に対する故障検査のみでは製造された高速システムオンチップの品質を保証することは困難である．そこで，本研究では，プリシリコンテストとオンチップセンサを利用したポストシリコンテストを併用したタイミング不良に対する診断法を提案する．具体的には，目標１）ネットリストとレイアウト情報などを利用したプリシリコンテストにおいて，「トランジスタばらつき」と「物理欠陥による遅延変動」を識別する診断用テスト生成法を提案する．目標２）オンチップセンサを利用した診断容易化回路をもつ故障回路（ポストシリコン）における「パスの順位の変動」に基づいて誤りパス（故障箇所を含むパス）を指摘し，故障箇所を絞り込む診断法を提案する．
本年度は，目標１に対して，次の研究成果を得ている．診断用テスト生成においては目標信号線に信号変化を設定し，その隣接信号線に固定値を設定する２パターンテストと目標信号線の隣接信号線に逆相の信号変化を設定する２パターンテストを「2パターン―2ペアテスト」を提案した．また，その生成法として，(1)ドントケアを利用したテストパターン変更による生成法，(2)診断用テストの条件を付加回路として表現したテスト生成用回路を利用した生成法，および(3)診断用テストの条件を充足可能性問題に定式化して，ソルバーを利用した生成法をそれぞれ提案し，そのプロトタイプ作成した．
本年度は，目標２に対して，次の研究成果を得ている．故障診断法を検討するために，信号伝搬遅延時間を積極的に利用する故障診断法を提案し，そのプロトタイプを作成した．さらに，オンチップセンサに関する研究では，チップ間の貫通ビアの抵抗を計測するための方法を提案した．
本年年度の研究成果は，３件の電気関連学会支部大会発表，１件の国際会議および１件の国際ワークショップにおいて国外で発表を行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本年度，目標１（診断用テスト生成法の開発）に対して，診断用テストの条件を精査し，その条件を「2パターン―2ペアテスト」の条件として確立した．次に，診断用テストの条件を満足するテストパターンを生成するための３つの手法を提案し，そのプロトタイプを計算機上にC言語によってテストEDAツールとして作成した．プロトタイプをベンチマーク回路に適用した予備実験を行い，その性能を評価した．本年度の目標であるプリシリコンテストにおける診断用テスト生成法の開発に対しては，十分な成果が得られたと考える．なお，診断用テスト研究成果をまとめてものを，２件の電気関連学会支部大会発表，および１件の国際ワークショップで発表した．
また，本年度は，目標２（故障診断法の開発）に対して，微小な遅延の変動を伴う故障の位置を精度よく指摘する手法を考案するために，信号伝搬遅延時間を積極的に利用する故障診断法を提案した．また，そのプロトタイプを計算機上にC言語によってテストEDAツールとして作成した．プロトタイプをベンチマーク回路に適用した予備実験を行い，その性能を評価した．さらに，オンチップセンサに関する研究として，オンチップセンサの一つの構成法として，チップ間の貫通ビアの抵抗を計測するための方法を提案した．本年度の目標であるプリシリコンテストにおける故障の絞り込み法の開発に対しては，十分な成果が得られたと考える．なお，故障診断法の研究成果をまとめてものを，１件の電気関連学会支部大会発表，１件の国際会議で発表を行い．１件の国際会議および１件の学術論文を投稿した．
以上述べたように，本年度の研究進捗状況は，学術発表を計画以上に行うことができたので，「当初の計画以上に進展している」と判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度においては，目標１：プリシリコンテストにおける診断用テスト生成法の開発に対しては，プロトタイプをベンチマーク回路に適用し，その診断分解能を評価する実験をさらに実施する．対象とするゲートの出力に対して，診断用テストが生成可能な故障と生成不可能な故障を区別するための手法を検討する．特に，平成２５年度に提案した３つの診断用テスト生成法によって，診断用テストが生成できなかった故障に対して，その性質を精査する．故障が未検出である状況を考慮して，診断用テスト生成法を改良するために診断用テスト生成アルゴリズムを精査する．
平成26年度においては，目標２：プリシリコンテストとポストシリコンテストを併用した故障箇所の絞り込み法の開発に対しては，正常回路におけるパスの順位とオンチップセンサを利用したポストシリコンテストにおいて順位付けされた故障回路のパスの順位を比較することによって，タイミング不良の原因となる誤りパスの集合を指摘する故障診断法を提案する．その提案法のプロトタイプを計算機上にC言語によってテストEDAツールとしてを開発する．
平成26年度は，平成25年度に開発した診断用テスト生成法によって生成された隣接信号線に割当てる論理値に条件を設定した４つのテストパターン（２パターン-２ペアテスト）を利用して，トランジスタばらつきによって信号の伝搬遅延時間が変動したとしても故障診断が可能な故障診断法を提案する．
現状では，平成25年度において，３つの診断用テスト生成法を提案することができていることから，研究計画を変更する必要はないと考えている．
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