AffidabilitÀ Di Componenti E Sistemi Vlsi 2012/2013

Il corso si compone di due parti, la prima parte ha lo scopo di esporre le varie tecniche di collaudo dei componenti e sistemi VLSI, la seconda parte introduce tecniche di progettazione finalizzate alla tolleranza ai guasti. Introduzione al collaudo di circuiti e sistemi elettronici digitali 

• Definizioni e motivazioni 
• Collocazione all'interno del processo di realizzazione di chip VLSI 
• Resa del processo e costo di produzione di un circuito integrato 
• Principali meccanismi di guasto 
• Copertura di guasti ed efficienza del collaudo 

Modelli di guasto 

• Guasti di tipo stuck-at: principi di base sul collaudo nei confronti di guasti di tipo stuck-at 
• Equivalenza di guasti e “Fault Collapsing” 
• Principali meccanismi di guasto 
• Dominanza di guasti e “Fault Collapsing” 
• Guasti di tipo stuck-open: possibile collaudo 
• Guasti di tipo stuck-on: possibile collaudo 
• Guasti di tipo bridging resistivo, delay, crosstalk e transitori: possibile collaudo 

Automatic Test Pattern Generation (ATPG) 

• Definizione 
• Algebre per ATPG 
• Algoritmi esaustivi 
• Algoritmi random 
• “Path Sensitization” 
• Test delle memorie e algoritmi di March Test 

Tecniche di progettazione orientata al collaudo (DFT) 

• Introduzione 
• Metodi ad-hoc e metodi strutturali 
• Full-scan 
• Boundary scan 
• Built-in-self-test (BIST) 

Affidabilità e tolleranza ai guasti 

• Introduzione: applicazioni, motivazioni 

Metodi per la valutazione della affidabilità di un sistema

• Reliability block diagram 
• Fault Tree Analysis 
• Markov chains 

Tecniche di progettazione Fault Tolerant 

• Ridondanza Modulare
• On-line testing e recovery: duplicazione e confronto; progettazione self-checking 
• Progettazione self-checking: proprietà circuiti self-checking; ipotesi di guasto; progetto di blocchi funzionali self-checking; progetto di checker;.

Codici a rilevazione e correzione di errore 

• Codici a rivelazione d'errore (codici di Berger e relativi checker; codici di parità e relativi checker; codice two-rail e relativi checker; codice m-out- of-n e relativi checker) 
• Recovery: rollback and retry; tecniche riconfigurazione 
• Codici a correzione d'errore: codici lineari di parità; circuiti di codifica e decodifica