基于云进化算法的NoC互连测试生成研究

摘要

作为下一代集成电路主流设计技术——片上网络(Network-on-Chip, NoC)将计算机网络技术引入片上系统(Systems-on-Chip, SoC)设计,以期解决总线式无法满足大规模系统通讯需求问题。测试技术与设计技术和制造技术并称为集成电路三大关键性技术,其中互连测试是NoC测试重点研究对象。互连测试生成研究中,寻求高质量的测试矢量集是测试目的所在。随着NoC规模的不断增大,测试问题将更加突出。因此,研究新的方法以解决NoC互连测试矢量生成难题对于NoC测试技术的发展具有重要的理论价值和现实意义。
　　本文首先研究了NoC基本概念和测试生成相关技术,以常见的2D-mesh拓扑结构作为研究对象,通过对互连测试难题的分析,提出一种基于云进化算法的NoC互连测试生成方案。该方案通过改进算法,利用云模型对物种进行统一建模,重点解决云模型对进化的表示和对进化的控制问题。结合NoC互连测试问题,在功耗限制条件下,建立基于云进化算法的互连测试模型,实现基于云进化算法的互连测试矢量生成,以获得有效的互连测试矢量生成器。当NoC的规模达到一定程度时,采用并行分块的测试方法,以缩短测试路径,降低测试时间。为评估互连测试矢量,本文深入研究了故障模拟器,并引入并行故障模拟思想设计了NoC并行故障模拟器。
　　最后,本文选取三种规模的2D-mesh拓扑结构:4×4,8×8,16×16作为测试对象,选取经验值作为参数初始值,进行NoC互连测试生成实验。为使得实验结果具有可比性,本文选择遗传算法作为比较对象,分析两种算法的优劣。实验结果表明,在功耗限制条件下,两种算法均取得了较好的测试效果。在获得有效的测试矢量和最高故障覆盖率的同时,相比于遗传算法,云进化算法收敛速度更快,算法稳定度更高,能有效地提高了测试生成效率。

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第一章 绪论

§1.1 课题研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3研究内容及结构安排

第二章 NoC互连测试生成相关研究

§2.1 NoC概述

§2.2 互连测试基本理论

§2.3 NoC互连测试结构

§2.4 本章小结

第三章 云进化算法在NoC互连测试中的研究

§3.1 云进化算法

§3.2 基于云进化算法的测试生成模型

§3.3 本章小结

第四章 并行互连故障模拟器

§4.1 并行互连故障模拟概述

§4.2 NoC并行互连故障模拟器设计

§4.3 本章小结

第五章 云进化算法在NoC互连测试生成中实现

§5.1 NoC互连测试生成算法流程

§5.2实验结果

§5.3 本章小结

第六章 总结与展望

1、本文的主要工作

2、进一步研究工作

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果