8、超大规模可重构织物的缺陷测试与容错策略

超大规模可重构织物的缺陷测试与容错策略

1. 编程方式的创新

传统的可重构硬件编程采用硬件描述语言，这种方式在编译过程的源和目标之间存在复杂性。为解决这一问题，我们提出使用传统的高级软件编程语言对超大规模可重构织物（VLRFs）进行编程，比如CASH编译器，它能将ANSI C程序编译成数据流机器集合。这些数据流机器具有高度可组合性，使用简单、与定时无关的协议，其天然的实现载体是异步（或全局异步、局部同步）电路。异步电路不仅能显著简化快速编译过程，还能更好地满足缺陷容错要求。

2. 测试问题的界定

在测试方面，我们聚焦于高密度可重构织物中的缺陷查找。这里对缺陷和故障有明确抽象定义：缺陷是永久性的，会导致有缺陷的资源出现故障，但不影响周围其他资源，且总是表现为故障。我们不直接考虑短路情况，因为短路会使连接到短路导线的多个组件失效，不过测试方法应能检测到因短路导致的局部组件故障群。同时，不考虑那些不影响组件功能，仅轻微影响延迟和功耗等参数的缺陷。对于CAEN技术而言，这些假设是合理的，因为开关和逻辑元件由分子构成，操作特性较为均匀，多数缺陷源于分子在组装过程中未能正确接触或对齐。

3. 测试背景与现状

VLSI测试是研究热点，多年来提出了众多测试策略和设计方法以提高测试速度和准确性，提升制造良率。但这些技术大多基于测试电路中只有单个或极少数故障的假设，而我们面临的问题更为复杂，因为被测试资源中可能有很大一部分存在缺陷。与传统VLSI测试相比，可重构织物的优势在于我们能自由选择实现测试的电路，而非局限于向已制造电路输入向量。FPGA和定制计算系统的测试与缺陷容错也是研究重点，已有多种针对特定FPGA架构的测试方法和具备可测试性设计的架构被提