一种扫描链重定序方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种扫描链重定序方法，应用于集成电路扫描测试技术领域。减小芯片面积、降低扫描链插入缓冲器带来的额外开销，以及降低布线拥塞的程度。本发明专利技术实施例中，将未进行重定序的扫描链中的所有寄存器组成集合G；随机从集合G中选择一个寄存器作为当前寄存器；在集合G中的剩余寄存器中选择与当前寄存器之间消费值最小的寄存器作为待定序寄存器；若待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离不大于l

A scanning chain reordering method

The embodiment of the invention discloses a scanning chain reordering method, which is applied to the scanning test technical field of integrated circuits. Reduce the chip area, reduce the additional cost of inserting the buffer into the scan chain, and reduce the degree of routing congestion. In one embodiment of the invention, will not register all scan chain reordering in the composition set G; random set G from a register as the current register; the remaining registers in the G collection in the current selection and register between consumption minimum registers as pending order if the pending order register and register; the current register between the Manhattan distance is not greater than l

【技术实现步骤摘要】
一种扫描链重定序方法
本专利技术涉及集成电路扫描测试
，尤其涉及一种扫描链重定序方法。
技术介绍
扫描链是芯片可测性设计的重要内容，它将芯片中所应用的普通寄存器替换成带扫描功能的多输入输出扫描寄存器，首尾连接成串，从而实现附加的测试功能。因插入扫描链而在设计中引入的线占用了部分布线资源。在测试模式下，扫描链的数据通路还必须满足建立时间、保持时间等时序检查约束，由此所引入的缓冲器进一步增加了集成电路的面积和功耗开销。对扫描链进行重定序是降低集成电路面积和功耗的一种途径，扫描链重定序方法是将扫描链上的扫描寄存器按照一定的顺序，在不影响逻辑功能的前提下，进行重新连接，从而减少扫描链占用的面积及功耗。虽然现有的重定序方法在降低电路功耗方面取得了一定的成果，但是却带来了另外一个问题，即布线拥塞，而且随着集成电路技术的发展，电路集成度越来越高，当集成电路设计的工艺节点缩小到65NM以下时，为满足扫描链的建立时间、保持时间约束，扫描链上所需的缓冲器单元越来越多，导致的面积和功耗额外开销越来越大，引起的布局布线拥塞问题越来越严重，从而对芯片的性能、功耗和面积造成不利影响。
技术实现思路
扫描链上为修复时序违例而插入的缓冲器单元越来越多，芯片面积和功耗额外开销越来越大，布局布线拥塞问题越严重，从而对芯片的性能、功耗和面积造成不利影响，为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种扫描链重定序方法，可包括：将未进行重定序的扫描链中的所有寄存器组成寄存器集合G；随机从集合G中选择一个寄存器作为当前寄存器；从寄存器集合G中去掉当前寄存器，若集合G非空，在集合G中的剩余寄存器中选择与当前寄存器之间消费值最小的寄存器作为待定序寄存器；计算待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离，若待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离不大于lmax，lmax为相邻两级寄存器之间预设的最大曼哈顿距离；将当前寄存器添加到新的寄存器序列，将待定序寄存器作为当前寄存器返回从寄存器集合G中去掉当前寄存器的步骤，直至集合G为空集。在第一方面的第一种可能的实现方式中，若待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离大于lmax，从G中剩余的寄存器中选择到当前寄存器的曼哈顿距离不大于lmax的寄存器组成集合GNF；若GNF为空集，在G中剩余的寄存器中，选择与当前寄存器的曼哈顿距离最小的寄存器作为待定序寄存器，将当前寄存器添加到新的寄存器序列，将待定序寄存器作为当前寄存器，返回从寄存器集合G中去掉当前寄存器的步骤，直至集合G为空集；若GNF不为空，在G中剩余的寄存器中，选择与当前寄存器的消费值最小的寄存器作为待定序寄存器，将当前寄存器添加到新的寄存器序列，将待定序寄存器作为当前寄存器，返回从寄存器集合G中去掉当前寄存器的步骤，直至集合G为空集。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：在考虑减少扫描链总线长的同时，充分利用了测试时钟下的有用时钟偏差，为扫描链的保持时间检查提供了良好的时钟环境，有效地减少了扫描链上插入的缓冲器数目；从物理设计角度提出的扫描链重定序方法，能简单并有效的和其他降低功耗的技术相结合，对扫描链的测试时间和扫描覆盖率没有副作用，对设计的流程影响比较小。附图说明图1为本专利技术实施例的物理设计中的流程图；图2为本专利技术实施例中一种扫描链重定序方法实施例1的流程图；图3为本专利技术实施例中前后级扫描单元之间连线长度及线扇出端口负载的估计示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例从降低测试时扫描链上的跳变次数及减少扫描链的总线长出发，提出了一种同时考虑线长和时序的扫描链重定序方法。这种方法既可以减少扫描链上插入的缓冲器数目，也可以降低扫描链的总线长。该同时考虑线长和时序的扫描链重定序方法在设计时钟树综合之后实施，在物理设计流程中如图1所示，扫描链重定序的过程可以在时钟树综合后实施，并且在设计时钟树综合之后可以得到时序单元的时钟树延迟信息以及其物理坐标信息。限于扫描链的作用，其只在芯片测试模式下才起作用。测试时钟的时钟树综合之后，可以得到时序单元在测试时钟下的时钟树延迟信息。该方法不但降低了测试功耗，也不会造成设计布线拥塞。为了便于介绍本专利技术实施例的技术方案，首先介绍一下本专利技术实施例要用到的一些参数定义及其计算方法。1)在设计时钟树综合之后，可以得到测试时钟到扫描寄存器(以下简称寄存器)Ci(1≤i≤n)的时钟树延迟tin(i)，在设计中的物理位置信息(xi,yi)，寄存器Ci的时钟端CP到输出端Q的延迟ti(CP→Q)，设计保持时间检查的余量tunc_hold，以及寄存器Ci在测试时钟下的保持时间thold(i)。其中n为总的寄存器数目。2)前后级寄存器Ci,Cj之间的保持时间检查余量slack(i,j)。参考图2所示的寄存器端口示意图，线net的长度为与线net连接的所有端口组成长方形的半周长。R1、R2、R3、R4、R5为五个寄存器的端口，R1为寄存器的输出端，也是线net的输出端口，R2、R3、R4、R5为net的输入端口。R1、R2、R3、R4、R5的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)、(x5,y5)，对物理位置信息进行如下处理：xmin＝min(x1,x2,x3,x4,x5)xmax＝max(x1,x2,x3,x4,x5)ymin＝min(y1,y2,y3,y4,y5)ymax＝max(y1,y2,y3,y4,y5)则得到横坐标中的最小值xmin、横坐标中的最大值xmax、纵坐标中的最小值ymin、纵坐标中的最大值ymax。由xmin、xmax、ymin、ymax所在端口组成的长方形(图2中虚线组成的长方形)的半周长为：L＝|xmin-xmax|+|ymin-ymax|则net的长度为：Lnet＝|xmin-xmax|+|ymin-ymax|(1)前后级扫描单元之间连线net的扇出端口总负载为Cpin时，得到net的延迟为：其中r,c分别为电阻和电容的单位值，以所有布线层中的中间层r,c作为表达式(2)中的r,c值，r,c的值可通过查找工艺库得到。KD为Elmore延迟常数，在分布式RC网络下，KD取值0.38。Cpin指的是net扇出端口的总电容。在图2中Cpin＝CpinR2+CpinR3+CpinR4+CpinR5，其中CpinR2、CpinR3、CpinR4、CpinR5分别为端口R2、R3、R4、R5的电容。Lnet为net的长度，根据表达式(1)，表达式(2)转化为：则前后级扫描单元Ci,Cj(1≤j≤n,i≠j)之间的保持时间检查余量slack(i,j)为：slack(i,j)＝ti(CP→Q)+tnet(i,j)-thold(j)-tunc_hold+tin(i)-tin(j)(4)其中ti(CP→Q)、thold(j)、tunc_hold、tin(i)、tin(j)在(1)已经说明，tn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描链重定序方法，其特征在于，包括：将未进行重定序的扫描链中的所有寄存器组成寄存器集合G；随机从集合G中选择一个寄存器作为当前寄存器；从寄存器集合G中去掉当前寄存器，若集合G非空，在集合G中的剩余寄存器中选择与当前寄存器之间消费值最小的寄存器作为待定序寄存器；计算待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离，若待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离不大于l

【技术特征摘要】
1.一种扫描链重定序方法，其特征在于，包括：将未进行重定序的扫描链中的所有寄存器组成寄存器集合G；随机从集合G中选择一个寄存器作为当前寄存器；从寄存器集合G中去掉当前寄存器，若集合G非空，在集合G中的剩余寄存器中选择与当前寄存器之间消费值最小的寄存器作为待定序寄存器；计算待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离，若待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离不大于lmax，lmax为相邻两级寄存器之间预设的最大曼哈顿距离；将当前寄存器添加到新的寄存器序列，将待定序寄存器作为当前寄存器返回从寄存器集合G中去掉当前寄存器的步骤，直至集合G为空集。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若待定序寄存器与当前寄存器之间的曼哈顿距离大于lmax，从G中剩余的寄存器中选择到当前寄存器的曼哈顿距离不大于lmax的寄存器组成集合GNF；若GNF为空集，在G中剩余的寄存器中，选择与当前寄存器的曼哈顿距离最小的寄存器作为待定序寄存器，将当前寄存器添加到新的寄存器序列，将待定序寄存器作为当前寄存器，返回从寄存器集合G中去掉当前寄存...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈书明，郭阳，刘祥远，黄东昌，孙永节，李振涛，刘蓬侠，扈啸，万江华，鲁建壮，孙书为，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43