Технология проектирования тестового обеспечения 
DFT & TFD

качество превыше всего

Можно сразу сюда, если Вы уже знакомы с технологией и Вас интересует
отчет по тестопригодности (DFT) конкретной реальной схемы.

DFT – традиционная аббревиатура для “Design for Test”, но нетрадиционный подход к обеспечению тестопригодности

TFD –вместо традиционного ATPG, чтоб подчеркнуть двойственность DFT &TFD в разработке тестового обеспечения (TestWare)

Термин “ - тестовое обеспечение ” (TestWare) соединяет все составляющие качественного тестирования, четко разъясняя заказчику, из чего складывается качество теста для его схемы:

·       верифицирован ли проект?

·       правильно ли работают шины и двунаправленные магистрали?

·       нет ли избыточности, препятствующей достижению высокого качества теста?

·        тестопригодна ли схема настолько, чтоб автоматически сгенерировать тест?

·        если схема недостаточно тестопригодна
  -  можно ли  и, самое главное, как и где изменить схему так, чтобы сделать возможной ATPG?

·        каков прогноз качества теста в ATPG?
- для исходной схемы
- для схемы с рекомендованными тестопригодными изменениями

·       Что же получит разработчик для схемы с рекомендованными изменениями?
- автоматически сгенерированный тест предсказанного качества с умеренными затратами
- тест, представленный в заказанном формате
- список проверенных, непроверенных и непроверяемых неисправностей

·       Что же получит разработчик для исходной схемы, если она недостаточно тестопригодна?
- тоже может получить тест
- качество теста вряд ли превысит предсказанный уровень
- при том, что затраты времени на генерацию теста могут быть большими

В рамках используемой технологии качество раскладывается по его составляющим, из которых формируется прогноз. Успех технологии в совместном решении трех задач, см. авторские статьи

·       уверенный прогноз качества теста по оптимистическим оценкам тестопригодности в зоне уверенной генерации теста

·       эффективность процедуры генерации теста регулярным методом вычисления последовательностей, свободных от состязаний

·       экономичность генератора тестопригодных модификаций на базе оценок управляемости и наблюдаемости, пропорциональных затратам на вычисление теста и построенных по принципу “выше оценка – выше сложность”

Технология основана на следующем

·        все составляющие выражаются в процентах от идеала, чтобы прояснить их вклад в качество теста

·        строится модель схемы, анализируется структура, ранжируются биты
      бит – это линия, которой приписано логическое значение
        линия – это вход, триггер, элемент, буферный элемент, выход схемы
  + рассчитывается управляемость, характеризующая сложность управления битом со стороны входов
  + рассчитывается наблюдаемость, характеризующая сложность наблюдения бита со стороны выходов

·      строится зона тестопригодности и подсчитывается число битов
+ где обе оценки хорошие, - и управляемость, и наблюдаемость
+ где каждая хорошая оценка не превышает порога
+ где порог соответствует границе зоны уверенной генерации тестов
+ где пороги хороших оценок выбраны из опыта эксплуатации TwCAD в промышленности

·       прогноз уточняется по рейтингу верификации

·       прогноз качества теста строится по относительному размеру зоны тестопригодности; если прогноз неудовлетворительный, ищутся тестопригодные модификации, для чего
+ проводится отбор лучших тестопригодных модификаций
+ выполняется моделирование внесения модификаций
+ сначала ищутся модификации для улучшения управляемости
+ затем ищутся модификации для улучшения наблюдаемости

·     выявляются препятствия к достижению идеального качества
+ проясняется ситуация с избыточностью
+ перечисляются биты, не прошедшие верификацию

·       выполняется  ATPG

 

Внимание:

Далее приводится толкование отчета по DFT

·       сначала дается ориентировка по принципу, что такое хорошо и что такое плохо

·       затем ответы иллюстрируются выдержками из протоколов обработки реальных схем, для одой схемы подробно, для другой – только резюме

 

Что такое хорошо и что такое плохо? Вопросы и ответы таковы:

• Есть ли промахи в разработке схемы, недопонимание каких-то схемных решений?
  - Плохо, если промахи и недопонимание есть – это выясняется как при моделировании теста заказчика, так и при построении установочных последовательностей
• Верифицирована ли каждая цепь поочередно в 0, 1, возможно Z, от сложного к простому?
  - Хорошо, если верифицированы все биты и получен рейтинг 100%.
• Найдены ли несостоятельные шины и двунаправленные магистрали? Вычислить контр примеры, иллюстрирующие неправильную работу
  - Плохо, если контр примеры есть.
• Тестопригодна ли схема?
  “Да” - означает возможность автоматической генерации теста.
  Ответ, который дает TwCAD, не односложный, а выражается в процентах от идеала.
  - Хорошо, если прогноз по тестопригодности близок к идеальному прогнозу (100%)
• Прогноз выполняется по числу битов в зоне тестопригодности, где хороши обе оценки – и управляемость, и наблюдаемость. Все биты попали в эту зону?
  - Хорошо, если все 100% битов попадают в зону тестопригодных
• Оценка для бита хорошая, если для него TwCAD уверенно генерирует тесты. Превышают ли оценки экспериментальный порог, соответствующего  зоне уверенной генерации теста?
  - Оценки хороши, когда они не превышают экспериментального порога
• Прогноз делается более реалистичным по рейтингу верификации.  Рейтинг вычисляется по наличию установочных последовательностей. Насколько рейтинг близок к 100%?
  - Хорошо, если рейтинг близок к 100%
• Если прогноз неутешительный, то включается автоматический генератор тестопригодных изменений ATRG, улучшающий прогноз качества теста. Как близок прогноз к 100%?
  - Хорошо, если ATRG приблизил прогноз к 100%
• ATRG рекомендует экономичные изменения. Как много этих изменений?
  - Хорошо, если изменений мало, а  автоматическая генерация теста уже возможна
• Разработчик работает с представленным отчетом. Мы должны объяснить Разработчику как много требуется изменений, и что они дадут?  
  - Хорошо, если Разработчик нас понимает и находит  компромисс между желаемым качеством теста и необходимыми изменениями схемы
• Каковы препятствия в достижении высокого качества Поясняются препятствия к достижению идеального 100% качества. Как много этих препятствий, и каковы они?
  - Плохо, если препятствия есть, лучше, если их меньше.
  - Хорошо, если разработчику сообщается о найденных препятствиях и по верификации и по избыточности.
  - Хорошо, если разработчик устраняет эти препятствия.
• Для измененной схемы уточняется достижимое качество теста. Какого качества тест получается, в конце концов?
  - Хорошо, если автоматически генерируется контролирующий тест предсказуемого качества.
  - Хорошо, если реально удалось достичь высокого качества теста.
• Для измененной схемы генерируется тест
  - Хорошо или не очень, но всегда сообщается не только процент, но и  список неисправностей – проверенных, непроверенных и непроверяемых.
  - Качество теста измеряется не только в процентах, но и в гарантии отсутствия рисков сбоя и гонок, что гарантируется регулярным методом..
  - Особое качество теста - это его сегментность, то есть представление в виде сравнительно коротких независимых последовательностей.

Технология двухпроходная

·       на первом проходе анализируется исходная схема, формируются рекомендации по размещению ТДУ и ТДН и прогноз качества теста

·       на втором проходе анализируется модифицированная схема и создается тест

По каждой из схем разработчик получает:

• отчет по своему тесту, если таковой был предоставлен разработчиком
• отчет по тесту верификации, спроектированному автоматически, включая проверку Z-состояний
• отчет о состоятельности шин и двунаправленных магистралей
• отчет по тестопригодности, включая
  + прогноз качества теста
  + препятствия к достижению идеального качества

         \ рекомендации по размещению точек дополнительного управления (ТДУ) для улучшения управляемости и наблюдаемости
           \ рекомендации по размещению точек дополнительного наблюдения (ТДН) для улучшения наблюдаемости
             \ график прогнозируемого повышения качества теста по мере добавления ТДУ и ТДН для планирования изменений схемы

• тест предсказуемого качества

 

Сведения, отмеченные знаком “\”, разработчик получает только на первом проходе.

 

ТДУ и ТДН получены моделированием возможных изменений схемы, вместо расплывчатых рекомендаций в других системах!

 Технология применяется к рассмотрению реальной схемы

отчет по тестопригодности (DFT)

Общие выводы

Вычисляемые высокие проценты порой обманчивы, таким может показаться рейтинг верификации. Из анализа становится понятно, что генерация теста – комплексная проблема. Дело в том, что при кажущейся пристойности составляющих процентов общий процент качества теста часто получается недостаточным. И мы показываем, из чего это складывается. Из проведенного обсуждения можно заключить следующее

     ·       для достижения качества, близкого к 100%, требуется реально обеспечить все составляющие качества
     управляемость, наблюдаемость, тестопригодность, верификацию, неизбыточность

·       прогноз качества будет не лучше худшей из характеристик

     ·       согласно предлагаемой технологии в отчете Tw-CAD досконально и конкретно излагаются проблемы по каждой составляющей качества

·       предлагаются исчерпывающие решения для каждой схемы индивидуально

·       тест контроля оборудования предоставляется в заказанном формате

·       указывается, какого  качество теста реально достигли, не только в виде общего процента, но и подробно
- список проверенных неисправностей
- список непроверенных неисправностей
- список непроверяемых неисправностей

·       как правило, реальное качество теста не превышает прогнозируемого качества

·       снижение полноты теста по причине избыточности схемы трудно прогнозировать

·       диаграмма прогноза имеет характерный вид “лестницы качества”

1.     поначалу ступеньки высокие и узкие

2.     по мере продвижения вверх ступеньки становятся ниже и ниже, а путь длиннее и длиннее – почти на одном уровне по нескольку ступенек

3.     в конце концов, движение вверх прекращается по одной из двух причин
- достигли идеального уровня качества в 100%
- возникли препятствия - уперлись в стенку (на картинке при уровене 96%)  на пути к достижению идеального уровня качества в 100%

4.     число ступенек варьируется от схемы к схеме, но в целом тенденция “хуже исходная схема – больше ступенек к идеалу” сохраняется

5.     в статье “Технология проектирования.. “ в разделе “Практика применения системы TwCAD” приводится данные для полутора десятка схем, и обсуждаются результаты применения технологии DFT&TFD

Укажем на устойчивую закономерность вклада в обеспечение тестопригодности

·       обычно большего со стороны точек дополнительного управления

·       обычно меньшего со стороны точек дополнительного наблюдения

·       наблюдаемость поначалу успешно улучшается вследствие улучшения управляемости

По этой причине

·       первым темпом улучшают управляемость, делается это даже по достижении 100% прогноза по  управляемости

·       вторым темпом улучшают наблюдаемость