经过规划切割反映功率预算
假定规划的某个时钟驱动了很多触发器，以致它们的峰值开关动作超越规划的整体功率预算。咱们不期望测验逻辑去改动任何时钟，相反咱们将规划切割成N个模块，各模块具有自己的扫描发动引脚，而且包含自己的扫描紧缩逻辑和扫描链。(如图2所示)模块的数量和组成需求细心选取，以便任何单个模块(包含具有大部分触发器的模块)的触发器开关速率不超越总功率预算。从这方面讲，能够以为切割将功率预算硬连(hardwire)进了规划。
向量发生是受限的，因此只要一个扫描发动脚被激活(SE=1)，而ATPG一次只处理一个模块。ATPG东西以捕获发动(SE=0)模块中的毛病和模块间的毛病为方针，将一切其它模块中的毛病都指定为“ATPG不行测验”。一切模块顺次重复这一进程，并在为模块发生向量之前运用单个指令将模块中的毛病状况从“ATPG不行测验”改动为“检测不到”。
将一切开关动作约束于用来测验的模块，能够有效地下降捕获形式期间的峰值功耗。但要留意的是，在捕获形式期间消除其它模块开关动作的仅有办法是保证上个周期的扫描移位形式和下个周期之间的逻辑状况没有改变(对应于被测模块中捕获形式的发送阶段)。这能够经过将全1或全0扫描进被测模块完成。惋惜的是，该办法会导致毛病覆盖率的丢失，一起需求更杂乱的毛病清单处理以及发生完毕向量进行补偿。即便一次只测验一个模块，咱们也期望将向量一起装载进一切模块以确定模块间毛病。
处理这个两难问题的计划是运用新思公司的TetraMAX ATPG东西供给的“低功率填充”功用。TetraMAX一般需求用扫描向量中不到10%的位树立并传达毛病效应，因此其不再随机填充剩下位，而是将每个重视位的值仿制到扫描链中的后续位，直到下一个具有相反值的重视位。(如图3所示)
重视位值的仿制能够将鼓励向量中的逻辑状况改变削减90%以上。而在不在测验的模块中，削减程度挨近99%(只需求少数重视位即可确定模块间毛病)，因此足以保证输入向量的前次移位及后边的发送周期之间简直没有逻辑状况的转化。
图2：将规划切割成N个模块以指定功率预算。
图3：TetraMAX ATPG东西的“低功率填充”。
低功率填充向量能够检测额定毛病，但比规范ATPG向量要少，由于每个低功率填充鼓励中的伪随机位都被移除了。因此，低功率填充ATPG一般要比规范ATPG发生更多的向量才干取得相同的毛病覆盖率。尽管如此，本节所描绘的技能在紧缩方面十分灵敏，如图4所示：当运用更多的紧缩时，测验周期数只比根本事例(一切扫描发动没有被激活，没有低功率填充)稍多一些。该图也显现了在捕获形式期间由完好向量集与紧缩率之间联系所得到的峰值开关动作。而峰值开关动作的削减简直与紧缩率无关。
图4：测验周期数和峰值开关动作与紧缩率之间的联系。
低功率填充ATPG还能下降扫描移位期间的均匀功率，然后节约花在测验仪上的时刻甚至本钱。一般来说，仿制重视位值能够削减鼓励向量中90%以上的逻辑状况转化，以及削减呼应向量中10-50%的逻辑状况转化。由于鼓励和呼应是一起被扫描的，因此触发器开关动作的净均匀削减量约为50%。本文介绍的技能能够削减更高的量，由于模块中只要很少的重视位没被测验到。
在了解低功率填充功用怎么作业之后，就很简略了解为什么各模块要具有自己的紧缩电路。假如紧缩是“平整的”(指单个解压器/紧缩器被嵌在各模块的顶层而不是里边)，那么解压器输出就能够别离输入到一切模块上的扫描链。被测模块的重视位因此无需被扫描进一切的其它模块，并导致很多的逻辑状况转化。相反，将紧缩电路嵌入到模块中会使到各模块扫描链的输出受到约束，然后形成了在移位操作时无法经过的重视位“鸿沟”。将紧缩逻辑嵌入进规划物理层里还有进一步的优点，即能够削减布线拥塞，终究削减紧缩的面积开支本钱。
经过时钟域反映功率预算
尽管物理模块内的嵌入式紧缩有助于削减布线拥塞，但本节介绍的技能无需经过切割规划以反映功率预算。相反，能够运用TetraMAX中共同的功用将触发器开关动作预算规定为ATPG限制。
在该种情况下假定规划具有满意多的时钟，因此单个时钟不能操控满意的电路以超出功率预算。该东西企图在捕获形式下只发动某些时钟来满意功率限制。剩下时钟在捕获形式中不作业，在移位操作完毕时坚持其状况。这意味着这些规模(逻辑网络或时钟网络)内没有开关动作，低功率填充的优点仅限于下降扫描移位期间的均匀功率。需求留意的是，ATPG有必要彻底操控一切的时钟(外部时钟或PLL发生的时钟由一个或多个片上时钟操控器所办理)。
图5所示规划具有受ATPG操控的7个时钟域。值得留意的是，用于紧缩的物理模块的切割不需与时钟域共同，以保证测验期间的低功率操作。规划中的一切触发器同享相同的扫描发动，然后使得一切的毛病包含域间毛病能一次性地被ATPG发现。这种简略、高度自动化的流程能够发生紧凑格局的低功率向量集。
图5：具有7个时钟域的规划。
本文小结
本文介绍了制作测验进程中引进的动态功耗怎么反过来影响被测器材的功能。测验中过高的峰值功耗会添加推迟并导致不行意料的测验效果，而测验期间中过高的均匀功率所引起的热问题则会损坏器材。上述两个功率问题假如处理不正确将添加制作商的本钱，而运用最先进工艺制作的大规模SoC特别简略受这些问题的影响。
不只由于这些规划中运用了很多的触发器，一起还由于需求用更高时刻分辨率的实速测验来检测小推迟毛病。为了处理这些问题，规划师们正在整合测验自动化的先进效果和DFT办法来创立低功率制作测验。本文要点介绍了两种立异性技能，它们可将开关动作下降到与器材使命形式作业时适当的水平。这两种办法的首要差异在于规划师将功率预算并入DFT进程中的方法。
作者：Chris Allsup
商场司理
测验自动化产品部
Synopsys公司
