CN101821641B - 扫描测试*** - Google Patents

Abstract

扫描测试以及扫描压缩是实现成本降低以及运送品质的关键。在更加复杂的设计中，新的瑕疵类型需要增加的压缩。然而，增加的未知(X)值密度减低了有效率的压缩。一扫描压缩方法可达到对于任何未知值的任何密度的非常高压缩以及完全涵盖率。所描述的技术可完全地并入所述的测试用设计(DFT)以及自动化测试型样产生(ATPG)流程中。比起其他方法，在工业设计上来自使用这些技术的结果展现了一致且可预测的优势。

Description

扫描测试***

技术领域

本发明关于集成电路的扫描测试，特别是关于可用于此扫描测试期间的压缩技术及结构。

背景技术

集成电路(IC)中更大及更多的复杂逻辑设计导致需要更多的精密测试，以确保那些IC的无故障(fault-free)性能。此测试可代表集成电路(IC)的设计、制造以及服务成本的一重要部分。在一简单的模型中，一IC的测试可包含对一电路的输入应用多重测试型样，以及监控其输出以侦测故障的发生。故障涵盖率(fault coverage)指的是所述的测试型样在侦测一范围潜在故障的每个故障的效率。因此，如果一组测试型样能够实质上地侦测每个潜在故障，则故障涵盖率已达到近乎100％。

为了帮助达到更好的故障涵盖率以及最小化测试成本，可使用DFT〔测试用设计(design-for-test)〕。在一DFT技术中，可使用逻辑设计中的结果。具体而言，在IC中实施的一逻辑设计一般包含多个状态元件，例如连续储存元件，如正反器。这些状态元件可连接至计算过长度的扫描链中，所述的长度基于所述的设计而不同。在一具体实施例中，在一设计中的所有状态元件是可扫描的，即，每个状态元件是在一扫描链中。在所述的扫描链中的所述的状态元件典型地称为扫描胞元。在DFT中，每个扫描链包含一扫描输入插脚以及一扫描输出插脚，其做为所述的测试模式期间的控制及观察节点。

所述的扫描链经由所述的扫描胞元而通过在预定的逻辑信号中计时而负载。因此，如果最长的扫描链包含500个扫描胞元，则使用至少500个时钟周期以完成所述的负载程序。注意，在实际的具体实施例中，软件可补偿不同的扫描链长度，藉此确保来自每个测试型样的输出被相应地辨识及分析。

可使用一外部测试装置而产生所述的扫描链的所述的测试型样。产生这样的一种装置，可通过对具有N个输入及扫描胞元的一设计应用2N个输入型样而完成一彻底的测试。然而，由于输入数量的增加，此测试方法在商业上是不可行的。

为了解决此问题，当提供故障涵盖率接近100％时，可使用决定性的自动测试型样产生(ATPG)以产生一较小组的型样。具体而言，在决定性的ATPG中，每个测试型样被设计成去测试尽可能多的故障。然而，即使具有减少的测试型样，在决定性的ATPG型样在所述的测试应用设备中仍需要重要的储存区域以提供给被直接输入至所述的扫描链的大量型样，以及给来自所述的扫描链的预期输出值。此外，此测试方法因其晶片外(off-chip)的存取时间而不具效率。

或者较常地，在目前复杂的IC中，可将结构加至允许所述的IC快速测试本身的设计中。这些内建的自我测试(BIST)结果可包含不同的型样产生器，最典型的为一伪随机的型样产生器(PRPG)。在PRPG所产生的型样经由所述的测试设计的扫描链而传播后，分析所述的输出以决定是否侦测到一故障。在2007年6月26日申请、标题为「对不确定扫描链输出具耐性的的决定性BIST构造」的美国专利号7,237,162中描述了使用PRPG的一示范性扫描测试***及技术，其于此并入以做为参考。

为了在IC扫描测试期间达到高瑕疵涵盖率，特别是在光的缩小制程技术以及新的IC材料中，可使用不同的故障模型〔例如安装性(stuck-at)、转态延迟(transition delay)以及短路/断路模型〕。不幸的是，虽然用于时机取决及序列取决故障模式的测试型样对于新技术日渐重要，这种测试型样可需要多至2-5倍的测试器时间及资料。对于下一代的工具，目前测试资料量及测试应用时间呈现持续增加至少一数量级。因此，单独扫描的扫描测试已变成不足以做为控制测试成本的方法。即使是以现代化ATPG所产生的高度压缩向量集也需要晶片内(on-chip)的压缩及解压缩，以减少测试成本。

扫描压缩通过减低测试型样数量、测试应用时间以及测试器的插脚数需要而降低了测试成本。扫描负载压缩技术利用了相比于「不关注」位元(即在所述的测试设计中那些不代表故障的位元)的「关注」位元(即储存于预定扫描胞元中的值，所述的扫描胞元可达到目标故障的侦测)的不足。扫描卸载压缩技术利用了错误值大约随机出现并一次只出现在一些扫描链上的事实。具体而言，除了关注位元及不关注位元外，所述的测试设计可偶尔输出不确定的位元。如其名所指，一不确定位元(于此称为一“X”)具有一未知的值(即无法通过所述的ATPG程序期间所使用的模拟而准确预测的一个值)。因此，X位元可误导所述的扫描输出的分析。此外，这种X位元可通过遮蔽观察而限制卸载压缩，也可通过要求额外的关注位元而限制负载压缩，以防止X或避免他们对扫描输出的效应。

不幸的是，积极进取的设计与技术以及精密的故障模型可增加撷取一X值的扫描胞元的数量。静态X一般指的是在对操作参数不敏感的一零迟延模拟中所见的未知的值。示范性的静态X包含未建模(un-modeled)区块(例如类比记忆体区块)以及汇排流冲突。虽然静态X在设计时为已知，大部分不具有简单的定位。此外，因为时机、操作参数(例如电压以及温度)或制造瑕疵而可能产生「动态」X。

因此产生一种扫描压缩方法的需要，所述的方法可以同时达到数个积极的目标。

发明内容

本发明提供了一种用以测试一集成电路(IC)设计的***，所述的集成电路设计包含多个扫描链。此扫描测试***可包含两个伪随机型样产生器(PRPG)处理链以及一卸载区块。所述的第一PRPG处理链可接收一第一种子以产生用以鉴定所述的设计的故障的型样。也就是说，所述的型样应用于所述的多个扫描链。所述的第二PRPG处理链可接收一第一种子以产生超耐性(XTOL)控制位元，所述的XTOL控制位元决定所述的扫描链的可观察性的一等级。所述的卸载区块可接收来自所述的多个扫描链的所述的扫描输出以及所述的XTOL控制位元，并产生用以分析所述的设计的测试输出。

在一具体实施例中，所述的第一PRPG处理链可包含一关注PRPG(CARE PRPG)以及一关注移相器(CARE phase shifter)。所述的关注PRPG可接收所述的第一种子。所述的关注移相器可提供解压缩的输出至所述的多个扫描链。所述的第一PRPG处理链也可包含一关注影子暂存器，其接收来自所述的关注PRPG的输入以及提供输出至所述的关注移相器。所述的关注PRPG可提供一Pwr_ctrl(功率控制)信号，所述的Pwr_ctrl信号使所述的关注影子暂存器处于一保持(Hold)模式，使得常数被位移至所述的扫描链中，以降低位移功率。

所述的第二PRPG处理链可包含一XTOL PRPG、一XTOL移相器以及一XTOL影子暂存器。所述的XTOL PRPG可接收所述的第二种子。所述的XTOL移相器可接收所述的XTOL PRPG的输出。所述的XTOL影子暂存器可接收所述的XTOL移相器的输出以及提供所述的XTOL控制位元。在一具体实施例中，所述的XTOL PRPG被配置成用以产生一保持信号，所述的保持信号使所述的XTOL影子暂存器处于一保持模式。

所述的扫描测试***可进一步包含一可寻址的PRPG影子，其配置成用以接收来自一测试器的输入，以及用以提供输出至所述的第一PRPG处理链以及所述的第二PRPG处理链的其中之一。所述的关注PRPG及所述的XTOL PRPG被配置成在任何位移周期，当需要时用以再播种。因此，所述的扫描测试***可有利地提供一预位移的X控制。

在一具体实施例中，所述的卸载区块可包含一XTOL选择器、一X-解码器、一压缩器以及一多输入移位暂存器(MISR)。所述的XTOL选择器可接收所述的内部扫描链输出。所述的X-解码器可使用所述的XTOL控制位元而控制所述的XTOL选择器。所述的压缩器可接收所述的XTOL选择器的输出。所述的MISR可接收所述的压缩器的输出，并产生所述的测试输出。有利地，所述的XTOL选择器以及所述的X-解码器可被配置成用以提供一完全可观察性模式、一无可观察性模式、一单链模式以及一多重可观察性模式其中之一。

在一具体实施例中，所述的X-解码器可包含一双层级解码***的第一个。例如，在一第一层级，所述的X-解码器提供每个群组的(而非每个链的)输出。在第二层级，在每个个别的链中执行群组至链的解码。一第一及闸(AND gate)可接收来自一扫描链的一第一输入，以及一多工器可提供一第二输入至所述的第一及闸。一第二及闸及一或闸(OR gate)都可接收所述的XTOL控制位元，其中所述的多工器选择来自所述的第二及闸与所述的或闸其中之一的一输出。

上述所描述的扫描测试***可有利地适用于任何从0至几乎100％的X密度，以及可以提供非常高的压缩，其具有与最佳扫描ATPG相同的测试涵盖率。可定义如同一单一扫描输入及扫描输出一样少。有利地，所述的设计逻辑可维持不变，藉此帮助上述扫描测试的并入。

也提供了一种用以将关注位元映射至一关注伪随机型样产生器(PRPG)的方法。此方法包含决定所有关注位元可映射至一单一种子的位移的一最大窗口。决定所述的最大窗口可包含以位移周期分类所述的关注位元，以及对于每个位移周期计算一最大窗口，使得在一窗口中的关注位元总数不过一预先计算的限制。当所述的窗口中的所有关注位元可映射成一单一种子，则所述的单一种子可载至所述的关注PRPG中。当并非所有的关注位元可映射成所述的单一种子时，则所述的窗口可被线性地降低。

也提供了一种用以将X-耐性(XTOL)控制位元映射至一伪随机型样产生器(PRPG)的方法。此方法包含决定所有XTOL控制位元可映射至一单一种子的位移的一最大窗口，以及决定所述的最大窗口的一最佳开始。对于一完全可观察性模式，所述的方法可进一步包含决定关掉一XTOL可行位元的一第一选择或是留下所述的XTOL可行位元的一第二选择何者较佳，然后选择所述的较佳的选择。

本发明也提供了一种选择用于一扫描测试的可观察性模式的方法。此方法可包含初始化与所述的可观察性模式相关的模式优点。对于每个位移，让一未知值(X)通过的任何可观察性模式可被消除。此外，无法侦测所述的扫描测试中一主要目标(primary target)的任何可观察性模式也可被消除。基于所观察到的次要目标而可增加模式优点以用于次要故障。对于每个位移，可决定基于总模式优点的一位移的一最佳的可观察性模式以及一第二佳的可观察性模式。所造成的可观察性模式可被映射成XTOL种子。所述的可观察性模式可包含完全可观察性、无可观察性、单一可观察性以及多重可观察性(以及他们的补充)。

附图说明

图1示例了具有一晶片内压缩器及一解压缩器的一简化的扫描测试***；

图2A示例了被配置成用以提供完全超耐性(X-耐性)的一扫描测试***；

图2B示例了更包含一关注影子暂存器的所述的扫描测试***；

图3A示例了一示范性的PRPG影子暂存器；

图3B示例了所述的XTOL PRPG的一示范性胞元，以及所述的XTOL移相器与所述的XTOL影子暂存器的其相应胞元；

图3C示例了所述的关注PRPG的一示范性胞元以及所述的关注移相器及所述的关注影子暂存器的其相应胞元；

图4示例了与测试器及ATPG型样相关的示范性波形；

图5示例了应用压缩型样的一示范性状态流程；

图6示例了一示范性的卸载区块，所述的卸载区块在最大化可观察性时可使用最少的XTOL-控制位元而有效地阻断X；

图7示例了用于所述的X-解码器中的一示范性2层级解码区块；

图8示例了展示在多重可观察性模式中所述的不同群组的使用的一图表；

图9示例了显示XTOL选择器品质的两种测量的一图表；

图10示例了一示范性的映射技术，其将关注位元映射成关注PRPG种子；

图11示例了一观察模式选择技术；

图12示例了一示范性的映射技术，其将XTOL-控制位元映射成XTOLPRPG种子；

图13示例了一示范性数位ASIC设计流程的一简化呈现，所述的数位ASIC设计包含所描述的适合的扫描压缩技术。

具体实施方式

图1示例了一简化的先前技术测试***100，所述的测试***100包含用以从一测试器接收输入(即种子)的一负载解压缩器101、用以接收由所述的负载解压缩器101所产生的扫描位元的多个扫描链，以及用以接收来自所述的扫描链102的所述的扫描输出的一卸载压缩器104。在一具体实施例中，负载解压缩器101可包含一伪随机型样产生器(PRPG)，因为重复地以来自所述的测试器的决定ATPG计算值而再播种的一PRPG可有利地提供非常高的负载资料压缩。注意在决定性ATPG期间所计算的负载值可被「编码」成(或「映射」成)PRPG状态，使得所有的关注位元被适当地负载于所述的PRPG种子中。在典型的具体实施例中，可从每个PRPG种子产生多重测试型样。

除了故障侦测所需的关注位元，负载解压缩器101也可支援X-控制位元，其用以经由一控制线103而提供至卸载压缩器。虽然卸载压缩器104可确保在存在一些X时的错误侦测，但除非以衍生自负载解压缩器101控制过多的X，额外的X可导致测试涵盖率损失。特别是，假若X不被控制，如果所增加的XTOL控制位元比所需的所述的输出位元少，增加X-控制位元可实际地减低总压缩资料量。

然而，决定哪个X-控制位元是所需的可为有挑战性的。为了减低测试应用时间，一扫描型样的负载可与先前的卸载重迭。因此，负载解压缩器101必须同时支援目前型样的负载关注位元(其提供给扫描链102)以及先前卸载的X-控制位元，使得过多的X不会造成涵盖率的损失或在型样数无法接受的增加。

不幸的是，在一典型的扫描ATPG流程中，当所述的X-控制位元为已知时已太迟了。也就是说，所述的X-控制位元只有在负载关注位元已为了先前的M(例如32)型样而被设定之后才为已知，此时，负载解压缩器101中的冲突可能会导致无法满足的情况。注意每扫描胞元可储存先前的型样资讯以预测哪个胞元可能需要用以观察的X-控制。然而，此储存需要额外的记忆体及CPU来进行。此外，当所述的预测失败时，可能需要一填补的型样，其不合意地加至测试资料及周期中。在一具体实施例中，X-控制位元可被限制为内部链的每负载的一单一群组，即，在所有的位移周期不改变，具有可能过度遮蔽X且因此增加型样数以达到完全涵盖率的不利条件。

根据一第图2A中所示的一扫描测试***200的构想，当避免与负载关注位元的冲突时，可使用双重PRPG以提供所述的X位元的一每位移(per-shift)控制。为了提供此最佳化，一关注位元PRPG(CARE PRPG)202可产生关注(以及不关注)位元，以及一分开的X-耐性PRPG(XTOLPRPG)206可产生XTOL控制位元。注意一PRPG影子暂存器201可接收来自所述的测试器的种子，并产生关注PRPG 202或XTOL PRPG 206的适当种子。

图3A示例了一简化的PRPG影子暂存器330，其包含多工器331以及正反器332。多工器331，其由相同的控制信号Mux控制所控制，所述的多工器331接收来自所述的测试器的种子，以及当可用时，接收来自先前胞元的种子。正反器332，其由相同的时钟所计时(为求简化而未示)，所述的正反器332接收所述的先前胞元的一正反器332的一输出或所述的先前胞元的一多工器331的一输出。美国专利号7,237,162描了更进一步细节的一PRPG影子暂存器的一示范性配置。PRPG影子暂存器300的输出，即让XTOL赋能(eable)以及所述的关注PRPG或所述的XTOL PRPG的位元，是由正反器332所提供。

回头参见图2A，关注PRPG 202可提供其输出至一关注移相器203，其可具有比输入还多的输出。因此，组合起来，关注PRPG 202和关注移相器203可提供所述的关注(以及不关注)位元的负载压缩。在一截然不同的配置中，XTOL PRPG 206可提供其输出至一XTOL移相器207，其可包含比输出还多的输入。

注意一PRPG实际上是具有一预定回馈配置的一移位暂存器。因此，所述的PRPG的邻近胞元彼此具有依赖性，即，在一第一胞元下游的一第二胞元可储存一值，所述的值先前在一时钟前是由所述的第一胞元所储存。移相器，其典型地使用互斥或闸(XOR gate)来实施，所述的互斥或闸接收来自预定胞元的输入，所述的移相器减少所述的PRPG的邻近胞元之间的线性依赖性，使得故障侦测最低限度地由所述的PRPG的所述的线性依赖性所中断。一PRPG和一移相器的不同配置对于本IC测试领域的技术人员来说是已知的，因此此处没有细节地解释。

在一具体实施例中，PRPG影子暂存器201可提供一XTOL赋能位元(其可被储存于一个一位元的暂存器中)，以关掉在一卸载区块205的XTOL耐性。关掉所述的赋能位元可通过不需用于邻近位移周期的一窗口的XTOLPRPG而减低压缩的资料量，所述的邻近位移周期不需X控制。XTOL PRPG206继续位移，但其对于卸载区块205的控制可被所述的XTOL赋能信号去能(disable)。当被赋能时，XTOL PRPG 206可提供每位移的X-控制至卸载区块205。

在一具体实施例中，只有当关注PRPG 202或XTOL PRPG 206被再播种时才可改变所述的XTOL赋能位元。因此，所述的XTOL赋能位元可显著地以非常低的X密度而减少用于设计的XTOL位元，但提供相对粗糙的控制。为了进一步减少用于中度或高X密度的XTOL位元，也可提供一更好的控制。特别是，在大部分的设计中，X分布是高度不均匀的，藉此让所述的XTOL控制位元可以重新使用于邻近的周期(以及如同由ATPG所产生的型样可被调整以有利于重新使用)。因此，根据一具体实施例，XTOLPRPG 206的一专用通道可提供一保持位元至XTOL影子暂存器208。此保持位元确保在XTOL影子暂存器208中的所述的XTOL PRPG资料维持不变。

注意当XTOL影子暂存器208提供固定XTOL控制位元至卸载压缩器205时，当需要XTOL控制位元的一新状态时，XTOL PRPG 206可提升到下一个状态。在一具体实施例中，从XTOL移相器至控制XTOL影子暂存器208，需要每位移的一单一位元。

如上所述，XTOL移相器207有利地具有比输入还少的输出。因此，将XTOL影子暂存器208置于XTOL移相器207的输出上(而非置于XTOLPRPG 206的输出上)导致较小许多的影子暂存器。在一具体实施例中，XTOL-控制位元的数量约为log(#扫描链)。同样地，从XTOL PRPG 206至卸载区块205的长组合路径通过将XTOL影子暂存器208置于XTOL移相器207之后而大大地减小。

图3B示例了XTOL PRPG 206的一示范性的胞元以及XTOL移相器207与XTOL影子暂存器208的其相对应胞元。在一具体实施例中，所述的XTOLPRPG的一胞元301可包含一多工器312，所述的多工器312接收作为输入的来自所述的PRPG影子的一位元(例如PRPG影子201，图2A)以及来自先前的XTOL PRPG胞元的一位元(注意以非必须XOR 311所代表的一互斥或闸可产生所述的先前的XTOL PRPG胞元的输出)。这些位元之间的选择是由一XTOL影子_传送(shadow_transfer)信号所决定，其由所述的测试所产生。在一具体实施例中，当所述的XTOL影子传送开启时，多工器312选择所述的PRPG影子输入。胞元301可进一步包含一计时的储存装置(例如一D-正反器)313，其接收多工器312的被选择输出位元，并提供一信号至下一个XTOL PRPG胞元。

所述的XTOL移相器的一胞元320可包含一互斥或闸，其接收作为输入的多工器312的至少所述的选择输出。在一具体实施例中，为了提供所述的移相功能性，此互斥或闸也可接收来自另一XTOL PRPG胞元的至少一其他多工器输出。注图3B中所示的每个移相器通道可具有胞元的一独特组合，所述的胞元用以产生一相移输出。每个组合的胞元选择对于本领域的技术人员是已知的，因此此处不进一步地进行细节的描述。

在一具体实施例中，所述的XTOL影子暂存器的一胞元302可包含一多工器322，所述的多工器322接收作为输入的胞元320的输出以及一回馈信号。在一具体实施例中，在这些位元之间的选择是通过将一！保持信号(即所述的保持信号的对立物)与一XTOL影子传送信号进行或闸运算而决定，所述的XTOL影子传送信号是由所述的测试所产生。具体而言，在一具体实施例中，当所述的XTOL影子传送是开启的或不是保持着，多工器322选择XTOL移相器胞元320的输出。当保持着时，多工器322选择来自储存装置323的回馈。

胞元302可进一步包含一计时储存装置(例如一D型正反器)323，其接收多工器322的所述的选择输出，并提供一X解码信号。注意此X解码信号是提供至多工器322而作为一输入的回馈信号。进一步注意储存装置313及323可由一相同的时钟信号所控制，即XTOLPRPGc1k。

在此配置中，多工器322可有利地作为一再计算多工器而作用，所述的再计算多工器将资料保持在所述的XTOL影子中，或撷取自XTOL PRPG 206的资料至XTOL影子暂存器208。在一具体实施例中，当多工器312选择所述的PRPG影子输入时，多工器322选择来自XTOL移相器胞元320的输入。此外，当多工器312选择先前的PRPG胞元输入时，根据所述的保持信号，多工器322选择所述的移相器的胞元320的输出或323的输出。为了提供具有一组新的XTOL-控制的所述的XTOL影子的一立即更新，从XTOL PRPG胞元的输入获得所述的XTOL移相器输入(不像传统的配制是具有连接到PRPG胞元输出的移相器)。

注意可使用一子集的总XTOL PRPG胞元而产生所述的保持信号。例如，如图3B中所示，多工器312的输出以及至少一其他相似的输出可提供至一移相元件314。在一具体实施例中，移相元件314可包含一互斥或闸。移相元件314的输出是所述的保持信号。

进一步注意虽然示出了一中间XTOL PRPG胞元301，除了下述例外之外，所述的第一及最后XTOL PRPG胞元具有相似的配置。具体而言，所述的第一XTOL PRPG胞元包含一多工器312，所述的多工器312接收所述的最后XTOL PRPG胞元的一输出，而非接收来自先前的XTOL PRPG胞元的一输入。其逻辑上地了解是，所述的最后XTOL PRPG胞元包含一储存装置313，所述的储存装置313提供一输出至所述的第一XTOL PRPG胞元，而非提供一输出至下一个XTOL PRPG胞元。

在图2B中所示的一具体实施例中，一关注影子暂存器可包含于扫描测试***200(图2A)中。图3C示例了关注PRPG202的一示范性胞元以及关注影子1001的其相应胞元。在一具体实施例中，所述的关注PRPG的一胞元350可包含一多工器342，所述的多工器342接收作为输入的来自所述的PRPG影子的一位元(例如PRPG影子201，图2A)以及来自先前的关注PRPG胞元的一位元(注意如非必须的XOR341所指，一互斥或闸可能产生所述的先前的XTOL PRPG胞元的输出)。在这些位元之间的选择是由所述的测试器所产生的一关注影子传送信号所决定。胞元350可进一步包含一计时储存装置(例如一D-正反器)343，其接收多工器342的所述的选择输出位元，并提供一信号至下一个关注PRPG胞元。

注意一子集的总关注PRPG胞元可用于产生一功率控制信号。例如，如图3C所示，可提供多工器342的输出以及至少一其他相似的输出至一移相元件344。在一具体实施例中，移相元件344可包含一互斥或闸。移相元件344的输出是所述的Pwr Ctrl信号。

在一具体实施例中，所述的关注影子暂存器的一胞元351可包含一多工器346，所述的多工器346接收作为输入的多工器342的输出以及一回馈信号。在一具体实施例中，这些位元之间的选择是通过一！Pwr赋能信号〔即所述的Pwr赋能信号的相对物(所述的Pwr赋能信号是一种由所述的测试器所提供以及储存于例如一个一位元暂存器中的全球功率信号)〕、一！PwrCtrl信号以及一关注影子_传送信号(其由所述的测试器所产生)的或闸运算而决定。

胞元351可进一步包含一计时储存装置(例如一D型正反器)347，其接收多工器346的所述的选择输出，并提供一输出至关注移相器203的一相应胞元。注意此输出是提供作为一输入至多工器346的回馈信号。进一步注意储存装置343和347是由一相同的时钟信号所控制，即CAREPRPGc1k，其被反转用于计时储存装置347。

在一具体实施例中，如果所述的Pwr赋能信号是0，则忽略所述的Pwr控制信号及所述的关注影子传送信号，以及关注影子胞元351以多工器342复制关注PRPG胞元350的内容作为输出。然而，如果所述的Pwr赋能信号是1，则所述的Pwr ctrl信号及所述的关注影子传送信号决定关注影子胞元351保持其目前的值或从关注PRPG胞元350计时一新的值。有利的是，通过在重复的值中位移成扫描链，所述的关注PRPG胞元350以及关注影子胞元351的此配置可提供显著的功率降低。具体而言，任何非关注位移可用于权衡关注位元相对于功率。

回头参见图2A，PRPG影子暂存器201的特征是可作为具有任意重迭的一可寻址的影子。具体而言，PRPG影子暂存器201可有利地负载关注PRPG 202的下一个关注种子或XTOL PRPG 206的下一个XTOL种子。特别是，此负载可在位移或保持扫描链的值时执行，藉此允许再播种周期与内部位移周期任意重迭。因此所述的再播种频率不受负载一种子所需的周期数而限制。有利的是，PRPG影子201的内容可在一单一周期中被传送至关注PRPG 202或XTOL PRPG 206。

最佳化的扫描ATPG可通过合并每个型样所测试的多重故障而显著地降低型样数。一开始，合并是非常有效的，且每个型样使用大量的关注位元以测试大量的故障。当尚未测试的故障数量随着每个随后产生的测试型样而减少，每型样用来合并故障的机会快速地降低，所以每型样使用越来越少的关注位元。关注位元被映射成种子，所初始的型样需要大量的种子，而较晚的型样需要越来越少的种子。另一方法，测试器被最佳化地配置成支援每负载一固定数量的位元。

所述的PRPG影子201可重复地从所述的测试器被再播种，以获得所想要的决定性测试。或者，PRPG 202及206可连续地接收一测试器资料流(其中每个测试周期提供一子集可被储存于PRPG影子201中的总位元数，即一递增的)，使得想要的关注位元被产生。然而设计可具有关注-位元热点，即需要大量的关注位元用于许多测试型样。因为有限的测试器频宽，每个位移周期只能提供一些资料值至所述的PRPG，其可能不足以满足所有的关注位元。在此案例中，应停止某些周期的扫描链204的负载。

因此，在一具体实施例中，PRPG影子201的再播种可用于避免由于穿越型样边界的川流不息的资料所造成的复杂性(即，处理一递增的再播种可比处理一新的、完全的种子而来得复杂许多)。此外，为了维持负载之间的独立，可以一完全的关注PRPG负载来开始每个型样负载。为了最大化可用于每个位移的关注位元数量，当需要时，可将再播种与停止扫描链位移的能力结合。在一具体实施例中，一新的种子可常到在每个位移被负载(如果需要的话)，藉此最大化供应至独立于测试器频宽的PRPG影子201的值。

因此，按照PRPG影子201的再播种，当需要时可在任何位移周期再播种关注PRPG 202或XTOL PRPG 206。如果需要的话，当再播种关注PRPG202及/或XTOL PRPG 206时，可停止扫描链204的位移。此PRPG影子201的再播种与扫描链204的位移的重达可由ATPG决定。

在一具体实施例中，关注PRPG 202及XTOL PRPG 206是相同的长度，所以每个测试器负载(种子)具有相同量的资料。如上所提及，因为PRPG影子201包含所述的XTOL赋能位元，PRPG影子201可比关注PRPG 202或XTOL PRPG 206长一位元。注意当PRPG影子201的内容被传送(平行地)至关注PRPG 202或XTOL PRPG 206时，所述的XTOL赋能位元被设定，且维持不变直到下一个影子传送。

特别地，只有在需要时才负载种子。所述的测试器将每个再播种视为一固定大小的负载；内部地，一或更多种子控制一内部负载/卸载操作。图4示例了与测试器及ATPG型样相关的示范性波形400。波形401可代表从一测试器负载一PRPG影子。波形402可代表基于所述的ATPG型样负载的扫描链位移。如这些波形所示，如果负载一种子的周期数是4(波形401所示)，一型样的前4个周期用以负载一种子，接着一周期用以传送所述的种子至所述的关注PRPG(见周期410)，然后所述的内部链位移2个周期(波形402所示)，以及再等待2个周期让第二种子以完成负载。然后内部位移继续，2个周期后，第三种子开始负载，与内部(即扫描胞元)位移重迭。在此具体实施例中，所述的测试器供应相等的型样，4负载接着一传送，或重复测试器周期(周期411所示)。注意所述的内部负载可需要多重种子，所述的内部负载独立于所述的外部观点，且可使用一较快或较慢的时钟。

回头参见图2，扫描测试***200可同时使用三种压缩技术。第一，因为可依所需地而时常再播种关注PRPG 202，测试产生可合并每型样的多重故障。比起编码许多稀少的型样，编码极少密集的型样至种子中(多重种子至一型样)导致比较少的总资料。因此，ATPG可有利地「重新使用」在一型样中用于多种故障的关注位元。第二，关注位元的PRPG编码可提供非常高的资料压缩。特别地，分开的关注及XTOL PRPG允许关注及XTOL控制位元的压缩的独立最佳化。第三，测试器重复周期可用作为一无负担、独立的负载资料压缩技术。在一具体实施例中，当没有再播种正在进行中时，测试器重复可用于位移扫描链204的值。

图5示例了应用压缩型样的一示范性状态流程。型样开始于「测试器模式」501中，其中所述的第一种子被负载至所述的PRPG影子，以及，可选择地，资料卸载。注意因为每个型样需要负载关注位元，但可能不需XTOL位元，所述的第一种子被指定用于所述的关注PRPG。内部链在「测试器模式」501期间不位移。相反地，所述的内部链保持值。在一具体实施例中，「测试器模式」501可获得#位移/种子周期(即重新负载所述的PRPG影子的周期数)(例如图4中波形401的前四个周期)。然后，在一周期中，在「影子至PRPG模式」502中将所述的PRPG影子内容传送至所述的关注或XTOL PRPG。

当在「影子至PRPG模式」502时，有三种可能的下一阶段。如果立即需要另一种子(例如在所述的初始关注种子之后的一XTOL种子)，则可再次进入「测试器模式」501。如果在一些周期后需要另一种子，可进入一「影子模式」504。最后，如果一些周期不需另一种子，则可进入一「自主模式」503。

当在C周期中需要另一种子且C≤#位移/种子时(即重新负载所述的PRPG影子所需的周期数)，可使用「影子模式」504。对于C周期，从测试器负载所述的PRPG影子与位移所述的内部链重迭(即所述的#位移/种子-C)。在「影子模式」504中，通过尽可能地与内部位移负载重迭，所述的PRPG影子可用于最小化测试周期的总数。依次，可将所述的ATPG程序调整至尽可能地去间隔再播种，以最大化重迭。在一具体实施例中，「影子模式」504获得#位移/种子周期(例如在图4中的4周期，其C＝2)。在此具体实施例中，「影子模式」504之后总是传送所述的PRPG影子的内容至在「影子至PRPG模式」502中所选择的PRPG。

当在目前的型样中不需要其他的种子时，或当在C周期中需要另一种子且C＞#位移/种子时，可使用「自主模式」503。当在目前的型样中不需要其他的种子时，可使用一测试器重复以完成具有由所述的PRPG所提供的资料的所述的内部负载/卸载。在此案例中，所述的测试器只需暂停所述的位移时钟一些周期，以接着在「撷取模式」505中的一或更多的撷取周期(其撷取在预定扫描胞元中的值)。相反地，当在C周期中需要另一种子且C＞#位移/种子时，一测试器重复可用于C-#位移/种子周期，接着是「影子模式」504。例如，在图4中，C＝6，前2个周期是在「自主模式」503中，所述的「自主模式」503之后是「影子模式」504中的4个周期。在此具体实施例中，「测试器模式」501总是跟在「撷取模式」505之后。

虽然理论上提供非常高的卸载压缩，甚至一单一X值可使多输入移位暂存器(MISRs)变成无用的。可使用积极的DFT(设计用测试)以从所述的设计中移除所有的X，但其成本可能是不可接受的，且动态X可能仍会出现。在一已知的技术中，可在所述的MISR之前阻断所有的X，以控制所述的阻断以及因过于粗糙的阻断所造成的降低的可观察性，其代价为大量输入资料的增加。在另一已知的技术中，可通过将每个已知的值与其本身进行互斥或闸运算而从所述的MISR将X周期性地清除。此技术需要大量的高X密度输入资料。而在另一个已知的技术中，可通过移除MISR回馈以及持续地观察一输出资料流而限制X在所述的MISR中的生命，藉此减少压缩以作为一些X-耐性的交换(然后可通过以更多的输入资料来阻断X而增强所述的X-耐性)。而在另一个技术中，代替一MISR的组合压缩需要观察一输出资料流，权衡了对于X-耐性的压缩。

在一具体实施例中，每位移X-耐性的精确控制(上述)可与以一MISR所实现的所述的非常高压缩结合。图6示例了一示范性的卸载区块205，所述的卸载区块205在最大化可观察性时可使用最少的XTOL-控制位元而有效地阻断X。在一具体实施例中，卸载区块205可包含一X-解码器601、一XTOL选择器602、一压缩器604以及一MISR 606。XTOL选择器602可接收来自扫描链204的输入，并提供其输出至压缩器604。XTOL选择器602可由X-解码器601所控制。X-解码器601可接收所述的XTOL控制信号(其可改变每个位移)以及所述的XTOL赋能信号(其可改变每个再播种)。

在一具体实施例中，可将压缩器604设计成以保证没有对于1、2、3或任何奇数的错误(X)没有失真，其是可能的，因为其输出连接至MISR 606而因此不受限为一小量的接口。压缩器604也可设计成用以消除2-错误MISR取消。在XTOL选择器601的一具体实施例中，可将每个解码器70的一输出提供至压缩器604的三个移相元件(即互斥或闸)(即使用一3的扇出)。决定移相元件的哪一组接收每个扇出(fanout)是本测试领域的技术人员所已知的，因此此处不描述。

在一具体实施例中，可在「测试器模式」501(图5)中的每个测试型样之后卸载MISR 606，并在已卸载时将MISR 606重设成0。如果分开的扫描输入及输出接脚是可用的，所述的MISR卸载可与所述的种子负载重迭，以最小化测试器周期。可分析所述的失败的错误签章以提供失败型样的诊断。或者，所述的使用者可选择只有在所述的型样集的结束时卸载MISR606，藉此提供高资料压缩，但没有直接的诊断支援。

XTOL选择器602可被配置成用以支援下列模式：完全可观察性模式、无可观察性模式、单链模式以及多重可观察性模式。所述的完全可观察性模式可用于无X(X-free)位移，且在可能时为较佳的。在其关掉状态的所述的XTOL赋能信号赋能了再播种之间的完全可观察性(当可改变所述的XTOL赋能信号时)。注意当所述的XTOL赋能信号在其开启状态时，仍可以一最小化数量的XTOL控制位元选择完全可观察性。如果配置了X-链(即包含一或更多X的扫描链)，在此模式中不观察所述的X-链(于2008年9月30日所申请的、标题为「通过使用X-链的增加的扫描压缩」的美国专利申请案号12/242,573中所细节描述的X-链)。所述的无可观察性模式可用于必须阻断每个MISR输入时的位移。有些大量X(X-heavy)设计将相对常使用此模式，所以其必定是以极少XTOL控制位元可选择的。

所述的单链模式可用于观察被标靶的胞元在被观察时的位移的一单一内部链。此模式是唯一允X-链观察的模式，且可有利地提供完全X-耐性，即无论多少其他的胞元为X，任何胞元可被观察。由于在一典型的设计中有大量的内部链，选择一单链通常需要许多XTOL位元。因此，应谨慎地使用此模式。

所述的多重可观察性模式可针对每个设计客制化。在此模式中，可观察不同子集的扫描链。因此，所述的多重可观察性模式涵盖了单一及完全可观察性模式之间的中间范围。可编码此模式的选择，使得需要最少的可能位元以选择一指定子集的扫描链。

在一具体实施例中，只要没有X通过至压缩器604，可选择用于XTOL选择器602的一模式可。可每位移使用一单一XTOL位元而于邻近的位移周期重复任何模式选择。可配置多重可观察性模式，使得在每个群组中没有两个在一起的扫描链，因此在所述的扫描链中其中一个上的一X不排除用于观察另一个扫描链的每个多重可观察性模式的选择。

为了创造多重可观察性模式，两个或更多的分区被定义在非X链的集合上。每个分区包含整体的集合。互相排除的群组被定义于每个分区内，使得每条链确实地属于每个分区的一群组。此外，每一条链是于一独特集合的群组中，每分区一群组，所以每分区的群组数产物必定至少与链的数量一样大。可在所述的多重可观察性模式中选择任何群组或其关于其分区的互补。

可使用10条链以及2个分区来解释依照所述的多重可观察性模式的简单链的划分。例如，分区1可包含2组，每组5条链，而分区2可包含5组，每组2条链。群组的总数为7(即2+5)。示范性的群组可包含第0组0(0，1，2，3，4)、第1组(5，6，7，8，9)、第2组(0，5)、第3组(1，6)、第4组(2，7)、第5组(3，8)、第6组(4，9)。在一具体实施例中，为了确保没有2条链在相同的2组中，容许10(2x5)个观察〔例如观察第0组、观察第1组、观察第2组、观察第～2组(即1，2，3，4，6，7，8，9)，等等〕。

在另一更实际的设计范例中，考虑1024条链及4分区。在此范例中，分区1可包含2组，每组中具有512条链，分区2可包含4组，每组中具有256条链，分区3可包含8组，每组中具有128条链，以及分区4可包含16组，每组中具有64条链。群组的总数为30(即2+4+8+16)。没有2条链在相同的4组中，所以容许1024个组合(2x4x8x16)。

提供选择任何一链的能力需要对布局的特殊注意。一单纯的(

)实施可导致线路拥塞，在所述的实施中所述的X-解码器完全地解码其输入以提供个别的链阻断。特别地，在图7中非常细节地示出的解码区块700可提供一有效率线路的配置。

在一具体实施例中，区块700可包含一及闸701，所述的及闸701接收一扫描链输出及来自一多工器702的输出。多工器702可接收来自两个逻辑闸(称为共享逻辑703)的输出，即或闸704与及闸705。注意只是为了示例，所示出的及闸701是与多工器702及共享逻辑703分开的。每个扫描链711只具有一相应的解码区块700。注意邻近的扫描链可能能够共享一些在解码的第二层级的一些逻辑，即共享逻辑703。此共享为本解码领域的技术人员所已知的，因此此处不描述。因此，解码区块700代表一逻辑实施，但可具有一不同的实体实施。

逻辑闸704和705接收相同的输入，即指定一群组集。然而，根据所述的扫描链711，所述的输入集合(即选自所述的31种可能)可在解码区决700之间变化。注意X-解码器601可提供每组一输出，再加上一「单链」控制(其对所有的多工器702是普通的)，所述的「单链」控制指示所述的单链模式何时是活化的。例如，在一1024链中(见上述更复杂的划分)，X-解码器601可提供31个输出(相对在一单纯实施中的1024)710，并接收作为输入的十三个XTOL控制信号以及一XTOL赋能信号，每个共享逻辑703接收4个输入的一集合。产生来自所述的14个解码器输入的所述的31个解码器输出为本解码领域的技术人员所已知的，因此此处不讨论。提供每扫描链一解码区块允许以一独特「位址」的个别链选择，所述的独特「位址」单纯地是所述的链所属的所有群组的所述的集合。例如，回头参见上述的所述的简单划分，所述的集合(第0组、第2组)独特地选择链0，而所述的集合(第0组、第3组)则独特地选择链1。注意所述的单链控制，其也产生自所述的X-解码器601，所述的单链控制作为对所有多工器702的唯一控制。

提供一简单范例以用于进一步的示例。如果所述的单链控制信号是开启的，则可在所述的单链模式观察到任何扫描链。如果所述的单链控制信号是关掉的，则在其他的模式中可观察到所述的扫描链(即所述的完全可观察性、所述的无可观察性以及所述的多重可观察性)。至或闸704与及闸705的所述的共享输入是那个扫描链所属的所述的4个群组(见上述划分)(即每个扫描链确实地是4个群组中的一员，每个划分一个)。

在完全可观察性模式中，XTOL赋能是0(关)所述的单链控制信号是0(即不在单链控制中)，且X-解码器601的其他的30个输出将会是1。如图7中所示，如果所述的单链控制信号是0，所有的多工器702将选择或闸704的输出。因为所有至或闸704的输入是1，则多工器702只输出1。所述的应用至及闸701的1容许所有扫描链的可观察性。

另一方面，如果XTOL赋能是1，则所述的XTOL控制信号用于决定所述的可观察性模式。例如，在一无可观察性模式中，则所述的单链控制信号是0，且X-解码器601的其他30个输出也是0。多工器702再一次选择或闸704的输出，在此案例中，或闸704输出0。应用至及闸701的0阻断了所有的扫描链值。

在一单链模式中，所述的单链控制信号是1。因此，多工器702选择及闸705的输出。在X-解码器601的其他30个输出中，其中的4个将为1，且其他的26个将为0。特别地，将只一个接收所述的4个1的扫描链，即选择用以观察的扫描链。

在一多重可观察性模式中，所述的单链控制信号是0。因此，多工器702选择或闸704的输出。在至X-解码器601的其他30个输出中，有些将为0，且其他的将为1。如果至一或闸704的所述的4个输入中的至少一个是1，则观察所述的相应的扫描链。

可通过计算链观察的机率以作为每位移的X数量的一函数而估计在多重可观察性模式中的分组品质。1024条链的结果示于图8和图9中。在每个案例中选择最高的可观察性，即所述的无X模式，所以对于无X选择完全可观察性，对于1或极少X选择15/16模式中的一个，然后是7/8模式中的一个，接着是3/4、1/2、1/4、1/8及1/16。

如图8中所示，15/16专门用于1个X，很少用于2个X，且几乎从不用于更多的X。图8中的所有曲线的总合是对于任何数量的X的100％。例如，1/4是用于每位移2至7个X的最可能的模式，然后1/8模式最可能用于每位移7至19个X，然后1/16用于更多的X。图8中不包含单一可观察性模式。注意所述的补充模式，15/16、7/8及3/4，只可用于每位移约2个X的一非常狭窄的区域，但这在真实的设计中是非常常发生的情况，因此补充模式是最常使用的。

图9示例了XTOL选择器品质的两种测量。一第一曲线901显示所观察到的链的平均数量，其随着增加的X数量而快速地降低。引人注意地，在每位移6个X时仍可观察到20％的所述的链，以及在高至每位移19个X时仍可观察到10％的所述的链。注意此可观察性远高于先前情况的可能性。例如，对于一组合压缩器或选择器，所观察到的链的平均通常只有约3％。

图9中的一第二曲线902指示了可观察链，即可在一多重观察模式中被观察，不一定要立即地，的链百分比，在所述的多重观察模式中假定其他链是在X。因为X倾向集中在X用于大部分型样的特定设计胞元中，所以可观察链是很重要的。这对于ATPG有效率地观察用于故障侦测的其他链是决定性的，不一定全在相同的型样中，且不一定要求助于单链可观察性，其具有一高XTOL位元代价。如第二曲线所指，仅管每位移有高量的X，仍可维持高可观察性。例如，仅管每位移15个X，仍可维持50％的可观察性。

现在描述被修饰用以把测试型样最佳化及映射成关注与XTOL种子的ATPG程序。图10示例了一示范性的映射技术1000，所述的映射技术1000把关注位元映射成关注PRPG种子。在技术1000中，对于每个型样，所述的测试产生器储存想要的关注位元，如果主要及次要故障需要的话，关注位元被打上旗号。一计数维持在每位移的关注位元数量。次要故障的合并被位元的最大数量所限制，所述的位元可于一单一位移中被满足，其相等于所述的关注PRPG减掉一小边缘的长度。关注位元的列表被用于技术1000中，其一型样、一型样地计算并储存了所需的关注种子。

在映射技术1000中，关注位元以位移周期来分类(1001)，可变的开始_位移(start_shift)被初始化成0，以及可变的限制被初始化为所述的PRPG长度减掉一边缘，而让映射成一种子是适合的。位移的一最大的窗口，开始位移至结束_位移(end_shift)被计算，使得所述的窗口中的关注位元总数不超过预计算的限制(1002)。如果在所述的窗口中所有的关注位元可被映射成一单一种子(即所述的线性***具有一解决方法)(1003及1004)，则储存所述的种子(1005)，且所述的种子在开始_位移的周期将被负载至所述的关注PRPG中，并经由结束_位移+1的周期来产生所有的关注位元。除非已包含最后的位移(1006)，可随后相似地处理位移的一新窗口(1002)。如果刚好已包含所述的最后的位移，则所述的程序已完成(1007)。

如果不是所述的窗口中的所有关注位元可被映射成一单一种子(1004)，则假定结束_位移仍大于开始位移，所述的窗口是线性的减低(结束_位移--)(1008)，且进行一尝试以把所造成的关注位元映射成一种子(1003)。在很稀有的案例中，甚至一单一位移的关注位元不能被映射成一种子，在此时结束_位移＞开始位移为非真。在此案例中，随后执行一二元搜寻(1009)以决定可被映射成一种子的最大关注位元数。在所述的搜寻的每一步骤，找到关注位元的线性***的解决方法。如果有任何为了所述的主要故障而而打上旗号的关注位元的话，给予所述的关注位元较次要故障关注位元还高的优先性，因为所述的主要故障不被所述的测试产生器所重新标靶。

把从所述的种子计算出的PRPG值负载至所述的扫描链中，并执行故障模拟。因为被丢弃的关注位元而不被侦测的次要故障随后在未来的型样中被重新标靶。

在已产生M(例如32)型样且每个已被映射成关注种子之后，可执行模拟以基于从所述的关注PRPG负载的值而决定哪个扫描胞元撷取被标靶的故障，以及哪个胞元撷取X。此资讯接着可用于计算用于每个型样的XTOL种子。图11示例了一观察模式选择技术1100。特别地，对于每个型样以及每个位移，必须选择一模式，使得：没有X被允许通过，如果有主要目标故障的话，观察到所述的主要目标故障，也观察到尽可能多的次要目标，观察到尽可能多的非目标胞元，以及需要尽可能少的XTOL位元。

对于每个型样，最初地指定每个模式(即完全可观察性、无可观察性、单一、多重以及其补充物)一优点值，所述的优点值与其可观察性成比例，并与其需要多少XTOL-控制以用以选择成反比(1101)。在一具体实施例中，也加入一小随机元件，使得不同的模式较佳于具有相似X-分布的不同型样，因此促使所有可观察链的偶然观察。注意，在此时，对于所有的位移，一模式的优点值是相同的。

然后，对于每个位移，于那个位移中从考虑中移除在X选择一或更多胞元的模式(1102)。对于观察到所述的主要目标故障的位移，消除没观察到所述的主要目标观察胞元的所有模式(1103)。注意观察到任何单链的能力确保至少所述的主要目标总是是可观察到的。然后，以所观察到的次级目标胞元数而正比地提升剩余模式的优点值(1104)。接着把对最后的位移具有最高优点值的两个模式储存成最佳以及次佳(1105)。

对于每个位移，从倒数第二(next-to-last)下至第一，每个模式具有其优点值，所述的优点值更新成较好的值，所述的较好的值随后是位移+1的两个最佳的模式的其中之一(储存成curr及curr2)(1106)。保持一模式具有最低的XTOL控制成本，即一单一位元。具有目前位移的最高优点值的两个模式随后被储存成最佳以及最佳2，并用于下一个位移(1106)。在一具体实施例中，为了达到最快的性能，只计算并使用两个最佳模式。最后，所选择的最佳模式被映射成XTOL种子(1108)，然后不能观察的次要故障被再次活化(1209)，所以他们可被一未来的测试型样所标靶。

图12示例了一示范性的映射技术1200(例如图12的步骤1208)，其将XTOL-控制位元映射成XTOL PRPG种子(即执行图11的步骤1108)。为了开始映射技术1200，将可变的开始位移初始化为0，且决定可变的限制为所述的PRPG长度减掉一个边缘，让映射成一种子是可能的。

计算一窗口的初始位移首先考虑一新的XTOL种子是否可以供应足够的位元以保持用于在前所有完全可观察性周期的XTOL影子(需要每位移一位元以用以保持)(1202)。如果留下的位元不足，立即把XTOL赋能关掉是有利的(例如使用一假的种子)(1203)。除非已包含最后的位移(1204)，随后可处理位移的一新窗口(1206)。

计算位移的一最大窗口，开始位移至结束_位移，使得在所述的窗口中XTOL-控制位元的总数不超过预计算的限制。解答一线性***以计算一种子(1207)。如果在所述的窗口中的所有关注位元可被映射成一单一种子(即所述的线性***具有一解答)(1208)，则储存所述的种子(1209)，且所述的种子将被负载至在开始_位移周期的所述的XTOL PRPG中，并经由结束_位移周期而产生所有的关注位元。除非已包含最后的位移(1210)，可相似地处理位移的一新窗口(1202)。如果刚好包含所述的最后的位移，则所述的程序已完成(1206)。

如果不是在所述的窗口中的所有XTOL-控制位元可被映射成一单一种子(1208)，所述的窗口线性地减低(结束_位移--)，且尝试将所造成的关注位元映射成一种子(1207)。注意因为XTOL控制位元的数量远小于XTOL PRPG的长度，没有需要的位元曾被丢弃，因为映射一单一位移事实上是永远可行的。

表1(如下)示出了一设计的一测试型样的一范例以及XTOL控制的一有效率使用，所述的设计具有内部链长100。在前20个位移周期(位移周期0...19)中没有X，所以XTOL赋能是设定为关掉，其具有初始关注PRPG种子的负载，且选择完全可观察性模式(FO)。在这些周期中有100％的可观察性(假设没有X链)。周期20具有1个X。因此，周期20之前是一XTOL PRPG负载以及将XTOL赋能设定成开启(所述的种子与先前周期中的所述的内部位移重复负载)。使用衍生于所述的XTOL PRPG的8位元而选择一15/16模式。周期21至29再次为无X的；然而，现在XTOL赋能是开启的，所以在周期21中，使用所述的XTOL PRPG的3位元选择所述的完全可观察性模式。此后，在周期22至29，每位移只使用1位元以保持所述的XTOL影子的值。周期30具有5个X。在此案例中，从所述的XTOLPRPG使用8位元以选择一1/4模式，其也被选择用以符合下一个周期的需要。具体而言，周期31至39每位移具有3至7个X之间，且使用相同的1/4模式。注意每位元只有使用1位元以保持所述的XTOL影子的值。最后的60周期没有X。因此，为了完全可观察性，负载另一个种子并将XTOL赋能设定为关掉的。特别地，在此范例中，只有使用36个XTOL位元以阻断11个周期中的共50X，并达到92％的一平均可观察性。

表1：XTOL范例

图13显示了一示范性数位ASIC设计流程的一简化呈现，所述的数位ASIC设计包含了上述的完全X-耐性、非常高扫描压缩。在一高层级，所述的程序以所述的产品概念开始(步骤1300)，并在一EDA软件设计程序中实施(步骤1310)。当所述的设完成时，其可被下线(taped-out)(事件1340)。在下线之后，所述的制造程序(步骤1350)及包装与组装程序(步骤1360)发生，最后导致完成的晶片(结果1370)。

所述的EDA软件设计程序(步骤1310)实际上是由数个步骤1312-1330所组成，为了简化以线性方式呈现。在一实际的ASIC设计程序中，所述的特别的设计可能必须回溯经历步骤，直到某些测试通过为止。相似地，在任何实际设计程序中，这些步骤可能以不同的顺序及组合发生。因此此描述是以上下文及一般的解释来提供，而非针对一特别的ASIC而作为一特定或建议的设计流程。

将提供所述的EDA软件设计流程(步骤1310)的元件步骤的一简短描述：

***设计(步骤1312)：所述的设计者描述他们想要实施的功能性，他们可以执行假若(what-if)计划以提升功能性、核对成本，等等。硬体-软件结构划分可发生在此阶段。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含Model Architect、Saber、System Studio以及Design

产品。

逻辑设计以及功能确认(步骤1314)：在此阶段，写入所述的***中模组的所述的VHDL或Verilog码，并核对所述的设计的功能准确度。更具体而言，核对所述的设计以确保其产生正确的输出。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含VCS、VERA、Design

Magellan、Formality、ESP以及LEDA产品。

合成及测试的设计(步骤1316)：这里，所述的VHDL/Verilog被转译为一网路表(netlist)。所述的网路表可被最佳化以用于所述的标靶技术。此外，发生了用以准许最终晶片核对的测试的设计及完成。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含Design

Power Compiler、Tetramax、Design

以及DFT MAX产品。在一具体实施例中，上述的完全X-耐性、非常高扫描压缩技术可在步骤1416期间使用。

网路表确认(步骤1318)：在此步骤，核对所述的网路表以顺从时机限制，以及以符合所述的VHDL/Verilog来源码。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含Formality、PrimeTime以及VCS产品。

设计计划(步骤1320)：这里，建构并分析所述的晶片的一全面的场地布置图以用以时机及顶层的路由安排。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含Astro以及IC Compiler产品。

实体的完成(步骤1322)：所述的布置(电路元件的定位)以及路由安排(相同物件的连接)在此步骤中发生。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含Astro以及IC Compiler产品。

分析及萃取(步骤1324)：在此步骤，在一电晶体层级确认所述的电路功能，此依次准许了假若的提升(what-if refinement)。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含AstroRail、PrimeRail、Primetime以及Star RC/XT产品。

实体的确认(步骤1326)：在此步骤，执行不同的核对功能以确保制造、电问题、平版印刷问题以及电路***的正确性。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含所述的Hercules产品。

解析度的增强(步骤1328)：此步骤牵涉所述的布局的几何学操控，以提升所述的设计的可制造性。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含Proteus、ProteusAF以及PSMGen产品。

遮罩资料准备(步骤1330)：此步骤提供用于平版印刷用途的遮罩产生的「下线」资料，以产生最终的晶片。在此步骤可使用的来自Synopsys有限公司的示范性EDA软件产品包含所述的CATS(R)家族的产品。

虽然此处以参照伴随着图式细节地描述了本发明的示例性具体实施例，可了解的是，本发明并不被那些精确的具体实施例所限制。他们并非详尽无疑的或用以限制所揭露的本发明的精确形式。就其本身而论，许多修饰及改变将是明显的。

例如，上述所描述的晶片内压缩元件可针对每个设计而个别地最佳化，例如，基于扫描输入、输出、内部链以及可选择地，X链。逻辑地，较小的设计可使用较小的PRPG及MISR(例如32位元)，而大的设计应使用较大的PRPG及MISR(例如64或甚致100+位元)或甚至多重压缩器/解压缩器结构，以减轻路由安排。可微调所述的PRPG及MISR长度以平衡测试器周期的数量以负载及卸载资料。例如，具有6扫描输入、12扫描输出以及1024条链的一设计可被配置具有65-位元PRPG，使得所述的PRPG影子长度是66且可被6除尽，以使用所述的11周期的每个位元以负载。所述的相应的MISR可为60位元长以被12除尽(输出数)。

注意与配置无关的，在测试应用期间的操作描述于图5的所述的状态图中。进一步地注意，负载种子以及卸载所述的MISR可能以与所述的内部位移不同的时钟频率进行。在此案例中，用于所述的测试***的硬体不需要改变；只有使用多少周期「影子模式」的门槛值需要调整。扫描输入及输出的数量可低至1；甚至一单一双向位元可用于「测试器模式」中以先卸载所述的MISR，然后再负载一种子。特别地，资料量独立于扫描输入及输出的数量。

在2005年9月27日所发出且标题为「在一逻辑BIST结构中的决定性型样的有效率压缩及应用」的美国专利号6,950,974中，以及在2007年6月26日所发出且标题为「不确定扫描链输出的决定性BIST结构耐性」的美国专利号7,237,162中描述了PRPG影子暂存器，上述两个专利于此并入以作为参考。其他对于所述的影子暂存器的配置，可用于其他的具体实施例。

因此，本发明的范围将由下述权利要求及其均等物所定义。

Claims (20)

1.一种用于测试一设计的扫描测试***，所述的设计于一集成电路(IC)中实施，所述的设计包含多个扫描链，所述的***包含：

一第一伪随机型样产生器(PRPG)处理链，用以接收一第一种子，以产生用于鉴定所述的设计的故障的型样，所述的型样应用于所述的多个扫描链；

一第二PRPG处理链，用以接收一第二种子，以产生X-耐性(XTOL)控制位元，所述的XTOL控制位元决定所述的扫描链的一可观察性层级；以及

一卸载区块，用以接收来自所述的多个扫描链的扫描输出以及所述的XTOL控制位元、提供一每位移的X-控制、以及产生测试输出以用于分析所述的设计；以及

可寻址的PRPG影子，所述可寻址的PRPG影子被配置用于接收来自测试器的输入以及选择性地提供下列其中之一：提供所述第一种子至所述的第一PRPG处理链以及所述第二种子至所述的第二PRPG处理链。

2.如权利要求1所述的扫描测试***，其中，所述的第一PRPG处理链包含：

一关注PRPG，用以接收所述的第一种子；以及

一关注移相器，用以接收所述的关注PRPG的输出，以及提供输出至所述的多个扫描链。

3.如权利要求2所述的扫描测试***，其中，所述***还包含一关注影子暂存器，其接收来自所述的关注PRPG的输入以及提供输出至所述的关注移相器。

4.如权利要求3所述的扫描测试***，其中：

所述的关注PRPG提供一功率控制信号，所述的功率控制信号使所述的关注影子暂存器处于一保持模式，使得固定值被位移至所述的多个扫描链中，以减低位移功率。

5.如权利要求4所述的扫描测试***，其中，所述的第二PRPG处理链包含：

一XTOL PRPG，用以接收所述的第二种子；

一XTOL移相器，用以接收所述的XTOL PRPG的输出；以及

一XTOL影子暂存器，用以接收所述的XTOL移相器的输出以及提供所述的XTOL控制位元。

6.如权利要求5所述的扫描测试***，其中：

所述的XTOL PRPG被配置成用以产生一保持信号，所述的保持信号使所述的XTOL影子暂存器处于一保持模式。

7.如权利要求6所述的扫描测试***，其中：

所述的关注PRPG以及所述的XTOL PRPG被配置成当需要时在任何位移周期进行再播种。

8.如权利要求1所述的扫描测试***，其中：

所述的关注PRPG及所述的XTOL PRPG被配置成当需要时在任何位移周期进行再播种。

9.如权利要求8所述的扫描测试***，其中，所述的卸载区块包含：

一XTOL选择器，用以接收所述的扫描输出；

一X-解码器，用以使用所述的XTOL控制位元来控制所述的XTOL选择器；

一压缩器，用以接收所述的XTOL选择器的输出；以及

一多输入移位暂存器(MISR)，用以接收所述的压缩器的输出以及产生所述的测试输出。

10.如权利要求9所述的扫描测试***，其中：

所述的XTOL选择器以及所述的X-解码器被配置用以提供一完全可观察性模式、一无可观察性模式、一单链模式以及一多重可观察性模式的其中之

11.如权利要求10所述的扫描测试***，其中：

所述的X-解码器包含一解码区块，所述的解码区块具有与所述的多个扫描链的每一个扫描链连接的输出。

12.如权利要求11所述的扫描测试***，其中：

用于一特定扫描链的所述的解码区块接收群组的一集合，所述的特定扫描链是所述的群组中的一员。

13.如权利要求6所述的扫描测试***，其中：

所述的卸载区块进一步由一XTOL赋能位元所控制，所述的XTOL赋能位元由所述的PRPG影子暂存器所产生。

14.一种用于测试一设计的扫描测试***，所述的设计于一集成电路(IC)中实施，所述的设计包含多个扫描链，所述的***包含：

一伪随机型样产生器(PRPG)影子暂存器，用以接收种子；

一关注PRPG，用以从所述的PRPG影子暂存器接收一种子；

一关注影子暂存器，用以接收所述的关注PRPG的输出；

一关注移相器，用以接收所述的关注影子暂存器的输出、最小化通道之间的线性依赖性、以及产生用于所述的多个扫描链的扫描位元；

一X-耐性(XTOL)PRPG，用以从所述的PRPG影子暂存器接收另一种子；

一XTOL移相器，用以接收所述的XTOL PRPG的输出，以及最小化通道之间的线性依赖性；

一XTOL影子暂存器，用以接收所述的XTOL移相器的输出；以及

一卸载区块，用以从所述的多个扫描链以及所述的XTOL影子暂存器接收扫描输出、提供一每位移的X-控制、以及产生用以分析所述的设计的测试输出。

15.如权利要求14所述的扫描测试***，其中：所述的XTOL PRPG被配置用以产生一保持信号，所述的保持信号使所述的XTOL影子暂存器处于一保持模式。

16.如权利要求14所述的扫描测试***，其中：所述的卸载区块包含：

一XTOL选择器，用以接收所述的扫描输出；

一X-解码器，用以使用所述的XTOL影子的XTOL控制输出来控制所述的XTOL选择器；

一压缩器，用以接收所述的XTOL选择器的输出；以及

一多输入移位暂存器(MISR)，用以接收所述的压缩器的输出、以及产生所述的测试输出。

17.如权利要求16所述的扫描测试***，其中：

所述的XTOL选择器以及所述的X-解码器被配置用以提供一完全可观察性模式、一无可观察性模式、一单链模式以及一多重可观察性模式的其中之一。

18.如权利要求16所述的扫描测试***，其中：

所述的X-解码器包含一解码区块，所述的解码区块具有与所述的多个扫描链的各扫描链连接的输出。

19.如权利要求18所述的扫描测试***，其中：

用于一特定扫描链的所述的X-解码器接收群组的一集合，所述的特定扫描链是所述的群组中的一员。

20.如权利要求17所述的扫描测试***，其中：

所述的卸载区块进一步由一XTOL赋能位元所控制，所述的XTOL赋能位元由所述的PRPG影子暂存器所产生。

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