Test Based on Current Monitoring: I DDq Testing

Up to now, fault-tolerance has been based on the observation of system logic states. The next slides describe a new paradigm: decide if the system is correct or faulty by observing the current (I DDq ) consumption. This approach is also based on HW redundancy, since extra logic is placed on-board or on-chip in the form of dedicated chips or IP-cores, respectively.

Em 1963 Frank Wanlass (Fairchild Semiconductor) publicou o conceito de circuito CMOS. Ocorreu- lhe que um circuito CMOS usa muito pouca potência quando em standby, na verdade a única corrente que fluiria seria a corrente de leakage. What is IDDq?

Reference Paper: Mark W. Levi in his ITC’1981 paper (“CMOS is most Testable”, Proceedings of ITC’81, pp ). What is IDDq?

What is IDDq? Faulty Behavior

What is IDDq? Faulty Behavior

What is IDDq? Mede a corrente de entrada em condição de steady state. Nenhum caminho direto entre V DD e Gnd. Sem defeito -> alta impedância entre V DD e Gnd no estado quiescente! Se o IC puxa corrente -> defeito!

n Determinar o threshold u Muito alto (qual o problema?) u Muito baixo (qual o problema?) Dificulties involved with I DDq Monitoring

Dificulties involved with I DDq Monitoring

Devemos jogar todos os CIs com I DDq anormal no lixo, mesmo que passem em outros tipos testes? Dificulties involved with I DDq Monitoring Sim !

Types of Defects Detected by I DDq Monitoring

n O teste de I DDQ é mais difícil para 130-nm ou processos menores, porque o ruído no circuito dificulta a distinção entre o dispositivo bom e o com falha. I DDq and Technology Scaling

Goal: I DDQ fault coverage of 95% or greater I DDq Fault Coverage

n Módulos Monitores On-Board Chips monitores que são colocados na placa Techniques for Measurements (1)

n Módulos Monitores On-Board Chips monitores que são colocados na placa Techniques for Measurements (1)

On-Board Test Controller (or Automatic Test Equipment ) Synchronization n Módulos Monitores On-Board Chips monitores que são colocados na placa Techniques for Measurements (1)

n Módulos Monitores On-Chip Núcleos IP monitores que são colocados on-chip Techniques for Measurements (2) ICCD 1988

Techniques for Measurements (2) n Módulos Monitores On-Chip Núcleos IP monitores que são colocados on-chip

Techniques for Measurements (2) n Módulos Monitores On-Chip Núcleos IP monitores que são colocados on-chip

Techniques for Measurements (2) n Módulos Monitores On-Chip Núcleos IP monitores que são colocados on-chip

Techniques for Measurements (3)

1K x 1bit SEU-Tolerant SRAM Chip with Core Size: 3.5 X 4.6mm 2 Techniques for Measurements (3)

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