21、重要的组合自动测试模式生成（ATPG）算法解析

重要的组合自动测试模式生成（ATPG）算法解析

1. PODEM（Goel）算法

在20世纪70年代末，半导体动态随机存取存储器（DRAM）被引入IBM大型计算机中。为了提高其可靠性，需要误差校正和转换（ECAT）电路，但D - ALG算法在为这些电路生成测试时失败了，原因是其搜索过程缺乏方向性。ECAT电路由异或（XOR）逻辑门树组成，在定义输出信号之前，必须设置所有外部门输入。为此，Goel引入了PODEM（Path Oriented DEcision Making）算法来处理这些电路。

PODEM算法带来了许多标准的ATPG概念：
- 缩小搜索树规模 ：PODEM仅围绕主输入（PI）变量扩展二进制决策树，而非围绕所有电路信号。这将树的规模从$2^n$大幅缩小到$2^{no_pis}$，其中$n$是逻辑门的数量，$no_pis$是主输入的数量，大大加速了ATPG过程。
- D - 前沿检查 ：D - ALG即使在D - 前沿消失时仍会继续相交D - 立方体。Goel引入了X - PATH - CHECK子例程来测试D - 前沿是否仍然存在。如果不存在，PODEM会立即回溯，这也极大地加速了搜索过程。
- 引入目标机制 ：Goel在ATPG算法中引入了目标的概念。初始目标的选择是为了使ATPG算法更接近将D或$\overline{D}$传播到主输出（PO）。
- 使用回溯和可控性度量 ：Goel认识到选择要设置的主输入对于有效实现目标至关重要，于是发明了回溯方法。PODEM使用初始目标与PO之间的路径长度来衡