Test et Surveillance Intégrés des Systèmes Embarqués

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1 Universié Joseph Fourier de Grenoble Mémoire présené e souenu publiquemen le 22 sepembre 2005 pour l obenion du Diplôme d Habiliaion à Diriger des Recherches Spécialié Phsique par Emmanuel SIMEU Tes e Surveillance Inégrés des Ssèmes Embarqués Jur d habiliaion : Présiden du jur Jean Michel DIO Direceur de Recherches CRS LAG Grenoble Rapporeurs Chrisian LADRAULT Direceur de Recherches CRS LIRMM Monpellier Marcel STAROSWIECKI Professeur des Universiés Universié de Lille Maeo SOZA REORDA Professeur des Universiés Poliecnico di Torino Examinaeurs Bernard COURTOIS Direceur de Recherches CRS TIMA Grenoble René DAVID Direceur de Recherches CRS LAG Grenoble Michael ICOLAIDIS Direceur de Recherches CRS TIMA Grenoble

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3 Remerciemens La rédacion de ce manuscri perme de mere en exergue des aspecs de ma percepion de la recherche scienifique qui paressen conradicoires au premier abord : L exigence d'une démarche personnelle curieuse ouvere mais aussi la nécessié d'un proje collecif cohéren e snergique. L'idée es de garanir l adéquaion nécessaire enre une vision personnelle e une avenure collecive. Ce mémoire sui une ligne direcrice qui moive la presque oalié de mon ravail sur le es e la surveillance des ssèmes inégrés. Les soluions analiques élaborées son soumises à la concepion de champs d'expériences qui donnen aux echniques échafaudées un fondemen scienifique aussi bien qu une adéquaion praique. Ce goû prononcé pour les soluions appliquées reposan sur des fondemens scienifiques rigoureux es peu-êre le frui d'une renconre enre un cursus d'ingénieur e un obje de recherches oriené vers des applicaions concrèes mais plus sûremen celui de renconres avec des chercheurs ou plus simplemen des hommes ou des femmes que je veux remercier ici : Bernard COURTOIS pour ou ce qu il fai pour développemen du laboraoire TIMA la concréisaion de sa réussie e l épanouissemen de ses chercheurs René DAVID don le souien ne m a jamais manqué pour m'avoir convaincu de rejoindre simulanémen l équipe SYLODI du LAG e l équipe Tes Inégré du CET e pour la qualié de son encadremen Gu BORARD qui m'a fai comprendre le sens e l imporance d'une démarche scienifique rigoureuse pour son audace scienifique Michael ICOLAIDIS sincère généreux e brillan e qui sai faire donner le meilleur d'eux-mêmes aux pires défaiises Salvador MIR pour son dévouemen la cohérence de son ravail e la consance de son souien logisique qui pousse des chercheurs moins ambiieux à se remere en quesion Libor RUFER pour la genillesse de sa collaboraion dévouée e ses compéences echniques Arno W. PETERS Ahmad ABDELHAY Mouhamad Aman AAL Ahcène BOUCEUR don les ravaux communs e les hèses jalonnen ce mémoire Isabelle AMIELH snhèse de générosié e de compéence qui a eu la paience de relire ce manuscri e de me suggérer de précieuses correcions François REZETTI ma collègue de bureau pour sa genille délicaesse e son aenion bienveillane J associe à mes remerciemens ous les amis de TIMA du groupe RMS ou non qui ramen chacun à leur rhme e à leur sle afin que l avenure coninue Qu il me soi permis de remercier les éudians e les collègues qui à ravers leurs quesions leurs criiques e les discussions que j ai eues avec eux on conribué à la mauraion du ravail que je présene dans ce mémoire. Je remercie pariculièremen Alex ORAILOGLU Abhiji CHATTERJEE Jacob ABRAHAM Chrisian LADRAULT Paric GIRARD e an d'aures chercheurs renconrés dans les congrès inernaionaux e dans les projes européens qui on posiivemen influencé mon ravail parfois par leur posiion anagonise sur des hèmes paragés e souven par les ouverures qu'ils m'on suggérées... Je profie de cee occasion pour remercier : Maurice TCHUETE pour son souien moral ses conseils précieux e aussi pour sa perspicacié scienifique e son engagemen audacieux. Yannic FREI pour son amiié sa bonne humeur ses encouragemens permanens e discres Alain FOKOUA Augusin MEUTCHEDJE Huber FOGA Yves LAGUE Denis WOUESSI DJEWE pour leur complicié e leur amiié fraernelle je sais pouvoir comper sur leur souien moral e maériel. Sans oublier Zineb Menes Cela e Djoser qui ne me quien jamais. Enfin je remercie les membres du jur pour l honneur qu ils me fon de pariciper à la présenaion de ce mémoire. J exprime ou pariculièremen ma graiude à Jean Michel DIO qui reize ans plus ô présidai déjà le jur de ma hèse de docora je lui sais gré d avoir bien voulu acceper la présidence le jur mon Habiliaion à Diriger des Recherches. -2-

4 Table des maières Avan-propos Inroducion Générale Ssèmes embarqués Caracérisiques spécifiques Complexié Criicié fiabilié Problème de esabilié Tes e surveillance inégrés Tes hors ligne inégré Tes en ligne inégré Siuaion de nos ravaux Conexe de nos ravaux ore approche os axes de recherche Tes inégré de ssèmes analogiques e mixes Ouils de CAO pour le es analogique Ouils de simulaion de faues pour les circuis analogiques Généraeur programmable des signaux analogiques mulifréquences Tes analogique pseudo-aléaoire Principe de la méhode Applicaion au es à bas coû de MEMS Uilisaion des ressources digiales embarquées pour le diagnosic inégré Inelligence embarquée Algorihmes récursifs d esimaion pour le es sur puce Cas difficile des ssèmes non linéaires Problème d exciaion persisane Conclusion 35 3 Tes en ligne inégré Snhèse auomaique e conraines spécifiques de ssèmes complexes Snhèse de hau niveau Snhèse de bas niveau Siuaion de nos ravaux par rappor au processus de snhèse Les conraines spécifiques de ssèmes inégrés

5 3.2 Tes en ligne non-concurren Principe de la méhode Evaluaion Applicaion Tes en ligne semi-concurren Principe de la méhode Parage de ressources Uilisaion d un DFG dual dans l archiecure de vérificaion Mise en œuvre praique Tes en ligne concurren Archiecure du es en ligne concurren à base de redondances analiques Cadre linéaire classique Idenificaion paramérique Observaeurs Espace de parié Problèmes spécifiques au Tes en ligne des ssèmes analogiques Conclusion 64 4 Perspecives de recherche Poursuie des ravaux engagés Tes à bas coû des ssèmes analogiques mixes Tes en linge ouvelle pise de recherche Tes en ligne semi-concurren de modules analogiques linéaires e non linéaires Localisaion e l idenificaion de défaus Tes Alernaif.. 69 Bibliographie générale. 71 Annexe : Dossier d habiliaion.. 78 A1 Curriculum Viae. 79 A2 Snhèse des aciviés pédagogiques. 80 A3 Snhèse des aciviés recherche

6 Avan-propos Ce documen es rédigé en vue de l'obenion d'un diplôme d habiliaion à diriger des recherches de l Universié Joseph Fourier de Grenoble. Il présene une snhèse de nos ravaux de recherche concernan esseniellemen le es hors ligne e la surveillance en foncionnemen des ssèmes embarqués. Ces ravaux son conduis au sein du laboraoire TIMA 1 de Grenoble successivemen dans les équipes RIS 2 jusqu en 2002 e RMS 3 Reliable Mixed Signal Ssems de 2002 à ce jour. Ce mémoire es srucuré en quare chapires : Dans le chapire inroducif nous définissons les ssèmes embarqués e nous présenons les défis scienifiques e echniques qu induisen leur émergence e leur proliféraion rapides. Ensuie nous posons le problème du es hors ligne e de la surveillance en ligne de ces ssèmes. La fin du chapire siue nos aciviés dans la discipline du es des ssèmes inégrés e présene nos principaux axes de recherche. Dans le chapire 2 nous présenons nos ravaux concernan le es inégré de modules analogiques e mixes incorporés dans un environnemen numérique. La première parie du chapire es consacrée au développemen d ouils de concepion assisée par ordinaeur pour le es des ssèmes analogiques e mixes alors que la deuxième décri les echniques d inégraion de es à bas coû que nous avons développées pour les ssèmes analogiques e mixes. Le chapire 3 concerne les echniques de surveillance en ligne inégrée. Une descripion rapide du flo de snhèse auomaique de ssèmes inégrés nous perme de siuer nos ravaux par rappor aux processus modernes de concepion de circuis. Les méhodes de es en ligne non-concurren semi-concurren e concurren son ensuie exposées. ous expliquons les liens que paragen les echniques proposées avec d aures disciplines de recherche noammen les ravaux sur la déecion e l idenificaion de faues dans les ssèmes auomaisés. Le chapire 4 conclu le mémoire. ous indiquons aussi quelques perspecives possibles pour nos prochaines aciviés de recherche. Les pises qui se dégagen concernen aussi bien la poursuie des ravaux déjà engagés que des ravaux sur de nouvelles problémaiques. 1 Techniques Informaiques e Microélecroniques pour l Archiecure des Ordinaeurs 2 Reliable Inegraed Ssems 3 Reliable Mixed Signal Ssems -5-

7 Chapire 1 Inroducion générale Les méhodes de concepion des circuis inégrés on subi une évoluion verigineuse au cours des deux dernières décennies. Dans ce domaine l évoluion echnologique se radui d abord par une diminuion régulière de la aille des ransisors induisan une densié d inégraion oujours plus imporane e une augmenaion consane de la fréquence de foncionnemen mais aussi par un accroissemen régulier de la aille des puces. Le Tableau 1.1 en présene une illusraion dans laquelle les valeurs corresponden à des circuis de pe microprocesseur en foncion de l'année d'appariion des echnologies. Tableau 1.1 Evoluion de la densié d'inégraion e la surface des puces [86]. Année Technologie ombre de ransisors/cm² Surface de la puce µm 2M 250mm² µm 37M 300mm µm 66M 340mm² µm 18M 430mm² nano 44M 520mm² nano 109M 650mm² La echnologie acuelle des circuis inégrés ravaille sur une longueur de la grille de MOS de 0.09µm soi 90 nanomères longueur effecive du canal dans le ransisor. Les nouveaux circuis comporen plusieurs dizaines de millions de ransisors e leur fabricaion nécessie des ouils oujours plus sophisiqués apes à affroner les frons de complexié successifs imposés par l avènemen régulier de nouvelles généraions de echnologies silicium. Pour la prochaine décennie les prédicions sur les endances d évoluion echnologique des circuis inégrés indiquen une réducion de la géomérie des ransisors qui devrai aeindre le niveau de 007µm 70 nanomères e 7 niveaux de méallisaion pour l année Ce bouleversemen permera l inégraion de ssèmes complexes pouvan comprendre un milliard de ransisors sur le même suppor. D un poin de vue echnique nous pouvons encore abler sur le développemen du phénomène de miniaurisaion pour une peie dizaine d'années supplémenaires mais au-delà à la aille de gravure évaluée à 20 nanomères on se heurera à des impossibiliés phsiques sur la filière silicium. Des verrous echnologiques non encore levés à ce jour son idenifiés vers 2008 pour une aille de gravure esimée à 70 nanomères. Au-delà l évoluion vers une aille de gravure de 20 nanomères nécessiera d aures amélioraions echnologiques significaives. Par ailleurs afin de facilier la concepion des circuis e de réduire le emps requis pour cee phase ime o mare des ouils logiciels de concepion assisée par ordinaeur CAO on vu le jour e se son considérablemen développés. Ils visen la généraion auomaique de circuis à parir de leur descripion comporemenale. Les progrès des ouils CAO associés à la puissance des calculaeurs modernes e au besoin oujours croissan de ssèmes performans conduisen à la concepion de circuis de plus en plus complexes. Les dernières avancées des echnologies au niveau de la densié d inégraion les progrès de la CAO e les besoins du marché on liéralemen bouleversé la concepion des ssèmes élecroniques. Il es désormais couran d inégrer dans un composan unique des ssèmes don la complexié aurai requis il a seulemen quelques années une implémenaion sur une ou plusieurs cares imprimées. Ce bouleversemen a favorisé l émergence rapide e la proliféraion des ssèmes embarqués. La éléphonie -6-

8 mobile en es un exemple éloquen ; en effe un consruceur doi proposer une nouvelle généraion de erminaux ous les 6 mois en moenne. 1.1 Ssèmes embarqués Un ssème embarqué es un ssème complexe qui inègre du logiciel e du maériel conçus ensemble afin de fournir des foncionnaliés données. Il conien généralemen un ou plusieurs microprocesseurs desinés à exécuer un ensemble de programmes définis lors de la concepion e socés dans des mémoires. Le ssème maériel e l applicaion logiciel son inimemen liés e immergés dans le maériel e ne son pas aussi facilemen discernables comme dans un environnemen de ravail classique de pe ordinaeur de bureau PC 4. Un ssème embarqué es auonome e ne possède pas des enrées/sories sandards els qu un clavier ou un écran d'ordinaeur. Conrairemen à un PC l inerface IHM 5 d un ssème embarqué peu êre aussi simple qu une diode élecroluminescene LED 6 qui clignoe ou aussi complexe qu un ssème de vision de nui en emps réel ; les afficheurs à crisaux liquides LCD 7 de srucure généralemen simple son courammen uilisés. Afin d opimiser les performances e la fiabilié de ces ssèmes des circuis numériques programmables FPGA 8 des circuis dédiés à des applicaions spécifiques ASIC 9 ou des modules analogiques son en plus uilisés. Le logiciel a une foncionnalié fixe à exécuer qui es spécifique à une applicaion. L'uilisaeur n'a pas la possibilié de modifier les programmes. Bien souven il n'a pas conscience d'uiliser un ssème à base des microprocesseurs. Les ssèmes embarqués son désormais uilisés dans des applicaions diverses els que le ranspor avionique espace auomobile ferroviaire dans les appareils élecriques e élecroniques appareils phoo joues poses de élévision élecroménager ssèmes audio éléphones porables dans la disribuion d énergie dans l auomaisaion ec. L arai principal des ssèmes embarqués vien du fai qu ils permeen d implémener à faible coû des foncions complexes don la réalisaion éai inimaginable il a quelques années seulemen. Aujourd hui la endance générale es d uiliser les ssèmes embarqués pour incorporer des foncionnaliés complexes précédemmen considérées comme exoiques dans les produis de ous les jours Caracérisiques spécifiques Les ssème embarqués foncionnen généralemen en Temps Réel TR : les opéraions de calcul son alors faies en réponse à un événemen exérieur inerrupion maérielle. La validié e la perinence d un résula dépenden du momen où il es délivré. Une échéance manquée indui une erreur de foncionnemen qui peu enraîner soi une panne du ssème planage soi une dégradaion non dramaique de ses performances. Lorsque les ssèmes embarqués son uilisés dans les produis de grande consommaion ils son fabriqués en grande série. Les exigences de coû se raduisen alors en conraines drasiques sur les différenes composanes du ssème : uilisaion de faibles capaciés mémoires e de peis processeurs 4 bis ou 8 bis mais en grand nombre. Ainsi les ssèmes embarqués son pariculièremen sensibles au coû de producion. Il exise des applicaions dans lesquelles les conraines de coû de producion e de mainenance on une imporance de même niveau que les performances envisagées. Dans les ssèmes embarqués auonomes la consommaion d énergie es un poin criique pour le coû. En effe une consommaion excessive augmene le prix de revien du ssème embarqué car il fau alors des baeries de fore capacié. 4 Personal Compuer 5 Inerface Homme machine 6 Ligh Emier Diode 7 Liquid Crsal Displa 8 File Programmable Gae Arra 9 Applicaion Specific Inegraed Circuis -7-

9 1.1.2 Complexié Les ssème embarqués requièren souven un faible encombremen faible poids PDA 10 Inerne e éléphone mobiles. Leur echnologie fai alors appel à une élecronique e à des applicaions porables où l on doi minimiser aussi bien l encombremen que la consommaion élecrique. Par conséquen la réalisaion du pacaging afin de faire cohabier sur une faible surface de l élecronique analogique de l élecronique numérique des composanes RF 11 sans inerférences es une âche difficile. En effe les performances des ssèmes sur care deviennen obsolèes dans le conexe des besoins acuels. Dans les sraégies de concepion acuelles un ssème embarqué es généralemen inégré sur un suppor silicium unique consiuan ainsi un ssème comple inégré sur une puce SoC 12. Les ssèmes sur puce coniennen généralemen une grande variéé de disposiifs programmables els que des microconrôleurs des processeurs de raiemen de signaux DSP 13 e des ASIC qui son développés pour des applicaions complexes nécessian une producion en grande série. Les mémoires ROM e RAM son inégrés pour le socage des données e des programmes. Ces composans digiaux cohabien généralemen sur le même suppor de silicium avec des composans analogiques e mixes divers els que des composanes radiofréquence RF comme moen de communicaion des composanes opiques pour le ransfer de données à hau débi des MEMS 14 pour l inerfaçage avec le monde exerne des converisseurs analogiques/numérique e numérique/analogique requis pour le dialogue inerne. L objecif es d obenir une coopéraion harmonieuse enre composans embarqués afin de garanir des services globaux. Des conraines d implémenaion phsique son liées à la consommaion de ressources e au conexe de déploiemen els que le poids la aille phsique la résisance aux vibraions ou aux irradiaions ec Criicié fiabilié Du fai de leur porabilié e de la mobilié des produis dans lesquels ils son incorporés les ssèmes embarqués évoluen généralemen dans de condiions environnemenales non déerminises e souven non maîrisées. Ils son exposés à des variaions e aures conraines environnemenales suscepibles d induire des défaillances : vibraions chocs variaion de empéraure variaions d alimenaion inerférences RF corrosion humidié radiaions D où la nécessié de prendre en compe des évoluions des caracérisiques des composans en foncion des condiions environnemenales. En même emps que s accroî leur sophisicaion les ssèmes embarqués son uilisés dans des applicaions de plus en plus criiques dans lesquels leur dsfoncionnemen peu générer des nuisances des peres économiques ou des conséquences inaccepables pouvan aller jusqu à la pere de vies humaines. C'es le cas par exemple des applicaions médicales ou celles de ranspors pour lesquelles une défaillance peu avoir un impac direc sur la vie d'êres humains. C es aussi le cas des applicaions spaiales souerraines ou sous-marines où la défaillance peu enraîner des conséquences redouables aussi bien en erme de sécurié qu au niveau économique. Ce pe de ssèmes doi garanir une rès haue fiabilié e doi pouvoir réagir en cas de panne de l'un de ses composans. D une manière générale l espérance de fiabilié e de robusesse que les uilisaeurs placen dans les ssèmes embarqués s accroî rapidemen. La plupar des uilisaeurs se résignen à acceper un emps de panne relaivemen significaif de l ordre de quelques heures d indisponibilié par mois pour les ordinaeurs. Par conre ils son généralemen beaucoup moins paiens vis-à-vis des pannes des ordinaeurs incorporés sous la forme de ssèmes embarqués dans d aures produis de consommaion. L impaience es encore plus fore si les défaillances observées n affecaien pas l équipemen avan que les ssèmes embarqués soien inroduis. 10 Personal Digial Assisan 11 Radiofréquence 12 Ssem on a Chip 13 Digial-Signal Processor 14 Micro Elecro Mechanical Ssem -8-

10 Les applicaions incorporan des ssèmes embarqués prolifèren rapidemen e leurs fores exigences en maière de sûreé e de fiabilié posen aux concepeurs de ces ssèmes de nouveaux défis recherche. Ainsi pour les produis complexes de grande consommaion on doi pouvoir rapidemen en faire le diagnosic e réparer facilemen. Dans l indusrie auomobile par exemple des moens sophisiqués de es en ligne e de diagnosic son aujourd hui implémenés sur des véhicules avec un niveau de complexié équivalen à ceux que l on rouve sur cerains anciens avions de ligne. Sans êre exhausif le Tableau 1.2 résume les propriéés des applicaions incorporan les ssèmes embarqués dans les produis de consommaion courane. Tableau 1.2 Propriéés des applicaions incorporan les ssèmes embarqués Applicaion Sensibilié au coû Mobilié Elecroménager audio-visuel Téléphonie mobile Transpor e Auomobile Ferroviaire Aérien Mariime Rudesse de l environnemen Haue fiabilié Aérospaial Fusée avee saellies Cares à puce Criicié Problème de esabilié Bien que rès inéressanes d'un poin de vue économique les nouvelles echniques d inégraion des ssèmes embarqués sur puce nécessien une adapaion du flo de concepion microélecronique à ce nouveau genre de circui. Les défis à relever son nombreux e couvren divers domaines allan de l'élaboraion de nouvelles echnologies de gravure jusqu'au es. Des problèmes apparaissen dès la concepion de els ssèmes où les quesions de esabilié doiven êre prises en compe. Sur un ssème sur care chaque composane es esée individuellemen avan d êre connecée sur la care ensuie les inerconnexions de la care son esées. Sur un ssème sur puce il n a pas de es individuel avan l assemblage. De nouvelles conraines de es apparaissen elles que l accès aux différenes foncions du ssème e la nécessié d uiliser des eseurs coûeux capables de eser une rès grande variéé de foncions complexes. Ces conraines renden la problémaique du es de plus en plus complexe e de plus en plus coûeuse pouvan représener plus de 50% du coû oal de cerains ssèmes mixes analogiques numériques. 1.2 Tes e surveillance inégrés Les faues son induies par des défaus phsiques ou défaus logiques qui affecen la concepion la fabricaion ou le foncionnemen des composanes du ssème. Les défaus de concepion son commis soi par les humains soi par les logiciels de CAO au cours du processus de concepion. Les défaus de fabricaion résulen des imperfecions dans les procédés de fabricaion. Les défaus en opéraion son généralemen dus à la faigue ou aux conraines environnemenales au cours des solliciaions du ssème. Les inerférences élecromagnéiques ainsi que les vibraions e les empéraures exrêmes son des sources poenielles de ce pe de défau. Cerains défaus de concepion e de fabricaion peuven échapper à la déecion lors de ess appropriés. Ces défaus s associen à la faigue e aux perurbaions environnemenales pour créer des faues dans le ssème en exploiaion. Sous ceraines condiions de foncionnemen les faues engendren des erreurs qui se caracérisen par des éas incorrecs. Les erreurs enraînen des défaillances qui se caracérisen par une déviaion plus ou moins imporane du comporemen du ssème par rappor au comporemen nominal aendu. La défaillance devien un risque de danger si elle es suscepible d enraîner un acciden. -9-

11 1.2.1 Tes hors ligne inégré Le es des ssèmes es un maillon de la sraégie des fabricans ; il perme de mesurer la qualié e la fiabilié des produis e donc de valider l'ensemble de la chaîne de producion. L'inérê du es es muliple il perme d'une par de fournir des ssèmes opéraionnels e d'aure par grâce au diagnosic de remere en cause les procédures de fabricaion ou de concepion e donc d augmener le rendemen de producion. Le es s'insère donc naurellemen dans le processus de snhèse e de réalisaion de ou ssème qu'il soi élecronique ou non. Exécué en fin de producion le es hors ligne perme d éliminer de façon simple e efficace ou ssème défecueux don les défaus de fabricaion son révélés par l applicaion d une séquence de déecion. Ce mode d implémenaion es choisi dans les cas de figure suivans : es du ssème en sorie de chaîne de producion avan la livraison aux cliens es du ssème au démarrage ou à inervalles réguliers mainenance prévenive en complémen du es en ligne dans les applicaions criiques le es hors ligne peu êre uilisé pour préciser les raisons d un dsfoncionnemen révélé par une procédure de es en ligne. Le es consise à appliquer des veceurs de es aux enrées du circui sous es e de comparer ses sories observées à des données de référence pré-calculées par simulaion. Suivan que l applicaion du es fai appel ou pas à l'uilisaion d'équipemens exérieurs on disingue le es exerne du es inégré BIST 15. Le es exerne fai appel à l'uilisaion de eseurs qui son des équipemens auomaiques de es ATE 16. Les echniques de es inégré consisen à inclure direcemen dans le circui ou ou parie des foncions réalisées par le eseur qui son la généraion de veceurs de es e l analse des résulas. Le es inégré conribue à la maîrise des coûs induis par le es. L uilisaion des modules BIST sur le circui perme d effecuer le es du circui de façon complèemen auonome ce qui s avère pariculièremen uile pour la mainenance ou le es de ssèmes embarqués sur sie. Grâce au es inégré la âche des équipemens auomaiques de es es allégée les ouils de es son simplifiés moins de mémoire nécessaire pour socer les veceurs. Un aure avanage non négligeable du BIST es de permere l exécuion du es à la viesse nominale du circui. Les disposiifs de es inégré doiven êre capables de générer des veceurs de es e de comparer les résulas obenus à ceux aendus suivan le schéma de principe représené dans la Figure 1.1. Enrées primaires Mux Séquence de es Généraion de veceurs de es Circui sous Tes CUT Analse de réponse Sories primaires Erreur Conrôle de es Figure 1.1 Archiecure générique de BIST digial Le es inégré srucurel regroupe l ensemble des echniques qui consisen à implaner sur le silicium les ressources nécessaires au es d un circui c es-à-dire les généraeurs de veceurs de es e analseurs de réponses. Conrairemen au es exerne qui ne peu êre envisagé que si le ssème n es pas sollicié les echniques de es inégré se classifien en deux caégories suivan qu elles son applicables au ssème en exploiaion ou hors exploiaion. On disingue ainsi le es en ligne e le es hors ligne. Conrairemen au es en ligne le mode d implémenaion hors exploiaion auorise le choix du proocole de es en foncion des objecifs e des condiions d applicaion du es : choix des séquences d enrée de es choix des poins d observaion e maîrise de ceraines enrées inconnues. 15 Buil In Self Tes 16 Auomaic Tes Equipmens -10-

12 Compe enu de la complexié e des performances croissanes des ssèmes les ATE son de plus en plus coûeux ce qui impose des sraégies de concepion facilian le es afin d en réduire le coû. Des recherches fondamenales e appliquées visan la résoluion des problèmes de es son inensivemen poursuivies an dans les universiés que dans l indusrie. Le erme concepion en vue d une meilleure esabilié DFT 17 recouvre oues les echniques uilisées en vue de rendre le es des circuis économiquemen viables. Les echniques ad hoc consisen en un ensemble de règles à respecer afin de rendre la concepion plus facilemen esable. Au conraire les echniques srucurées concernen la srucure générale du circui e son basées sur l uilisaion de règles de concepion de porée générale. Le bu général des echniques srucurées es de facilier l accès aux nœuds inernes du circui ou en limian le nombre d enrées sories supplémenaires prévues à ce effe. Malgré la somme imporane d effors consenis pour le développemen de méhodes e de echniques pour le es des circuis inégrés un cerain nombre de problèmes e de difficulés son encore non résolus. Ils concernen aussi bien la généraion des séquences de es propremen dies que l applicaion des données de es au circui à eser. Il es peu probable que dans les années à venir les résulas obenus permeen de proposer des echniques de es ou des méhodes aan une porée générale s appliquan à des concepions non srucurées. Par conre il semble raisonnable de parier sur l obenion de résulas significaifs e économiquemen viables applicables pour des concepions pariculières incluan des disposiifs spécifiques en vue de facilier le es. Le es hors ligne des composanes digiales bénéficie des effors de recherche considérables e d une liéraure scienifique rès fournie. Les circuis analogiques e mixes n aan pas fai l obje d une acivié de recherche aussi prolifique le es inégré de ce pe de composane rese aujourd hui un problème ouver e consiue un des défis imporans qui resen à lever. L un des axes de nos invesigaions acuelles conribue à la recherche de soluions à bas coû pour l inégraion du es des composanes analogiques e mixes Tes en ligne inégré La qualié d un ssème embarqué es caracérisée par un ensemble de propriéés liées aux performances e à la fiabilié. Les propriéés de performance concernen les aspecs dnamiques du comporemen du ssème els que : viesse efficacié emps de réponse emps de laence ec. Les propriéés de fiabilié comprennen la sûreé la sécurié la disponibilié la facilié de réparaion e oue aure propriéé caracérisan la capacié du ssème à fournir un service en présence de faues erreurs surcharge ou ou aure inciden suscepible de perurber son foncionnemen nominal. L objecif visé es de s affranchir de l influence des faues pour ainsi conribuer à l amélioraion de la sécurié e la sûreé de foncionnemen des ssèmes conçus e fabriqués. Différenes méhodes peuven êre conjoinemen uilisées pour aeindre ce objecif. Parmi les moens les plus courammen mis en œuvre on disingue : - la prévenion des défaillances qui vise la réducion de la probabilié d occurrence de faues ; elle implique une analse des mécanismes des différens modes de défaillance pour en déduire les lois de dégradaion qui les gouvernen. - la olérance aux faues qui concerne la réducion de la sensibilié de la foncion implémenée aux faues. - la prévision qui implique la surveillance du ssème. Elle regroupe les opéraions de déecion e de localisaion de faues afin de décider d une acion compensarice de sore que le processus puisse coninuer à remplir la mission qui lui a éé confiée malgré la présence des défaus mis en évidence. La décision d inervenion ou de reconfiguraion es prise lorsqu il a évidence expérimenale d un défau imminen. La complexié des ssèmes acuels e la nécessié d accomplir ces âches dans un emps resrein limien foremen le rôle des opéraeurs humains. Il es nécessaire de confier la âche de surveillance à 17 Design For Tesabilir -11-

13 un module auomaique de diagnosic inégré. A l occurrence d une défaillance la réacion du module de surveillance commence par la déecion du défau passe par la localisaion du composan défecueux e se ermine par une auo-reconfiguraion permean au ssème de poursuivre sa mission malgré l évidence d un défau. Le diagnosic regroupe l ensemble des âches requises pour accomplir la mission de surveillance qui conribue à garanir l inégrié des ssèmes embarqués. Le bu es de fournir un ensemble d informaions auxiliaires d une par aux opéraions de mainenance palliaives e curaives e d aure par aux organes de décisions inégrés chargés de la reconfiguraion auomaique du ssème dans le cas des applicaions criiques. Le problème de concepion de ssème de surveillance inégré peu se formuler comme sui : en uilisan la connaissance que l on a du ssème e les données disponibles en emps réel il s agi d adjoindre aux spécificaions foncionnelles du ssème un module don le rôle es de produire les décisions les meilleures possibles relaives à l éa de sané du ssème. La parie foncionnelle du ssème e le module de surveillance qui lui es associé doiven êre inégrables sur le même suppor chip avec un surcoû raisonnable surface e performances. Les données disponibles peuven êre aussi bien les valeurs des signaux mesurés sorie nœuds inernes que les valeurs des signaux connus consignes d enrée paramères nominaux. D un poin de vue foncionnel un diagnosic comple de ssème embarqué me en exergue le besoin émergean de disposer de echnologies de concepion capables de prendre simulanémen en compe les aspecs suivans : i Producion d alarmes : La déecion concerne la mise en évidence d événemens qui affecen l évoluion nominale du processus. Elle consise généralemen à prendre une décision binaire : le foncionnemen du ssème es-il correc ou défaillan? La procédure doi déerminer le cas échéan l insan d occurrence de la faue. C es le rôle du es en ligne. La âche es d auan plus ardue que conrairemen au es hors ligne l applicaion du es en ligne ne perme pas en générale de choisir les signaux d exciaion en vue du es. ii Analse d alarmes : l inerpréaion des alarmes caracérise les causes possibles du dsfoncionnemen. La finesse des décisions à ce niveau peu êre variable. Il convien ici de préciser de façon claire ce que l on enend par connaîre l éa de sané du ssème. a L isolaion concerne la déerminaion des événemens anormaux e la localisaion précise de la défaillance de façon à pouvoir déerminer la ou les zones défecueuses. Ceci peu se faire à différens niveaux : sous-ssème composans b L idenificaion déermine l allure de la panne e renseigne ainsi sur le pe de mainenance ou de correcion accommodaion ou reconfiguraion à réaliser sur le ssème. Dans cerains cas l idenificaion cherche à comprendre l origine de la défaillance recherche des causes e même à prévoir son évoluion pronosic. Cee éape es rès difficile à implémener car sa mise en œuvre requier la connaissance précise du modèle de chaque faue possible. La plupar des ssèmes de diagnosic acuels n inègren que la déecion e l isolaion. L idenificaion de la panne n es réalisée que lorsqu une acion de reconfiguraion en ligne du ssème ou des objecifs à aeindre es envisagée. iii La reconfiguraion concerne enfin la remise en éa de la parie défecueuse du ssème de façon à lui permere de saisfaire à sa mission. La naure de la reconfiguraion es éroiemen liée à la gravié de la défaillance déecée. Comme l indique la Figure 1.2 les procédures de décision se siuen à deux niveaux : la producion d alarmes correspond à une décision qui sipule qu une anomalie de foncionnemen es déecée e qui le cas échéan es capable de siuer la dae de ransiion du foncionnemen normal au foncionnemen anormal. La finesse des décisions de ce niveau peu êre esseniellemen variable. Elle doi répondre au cahier des charges qui défini la naure e la précision des renseignemens que l on souhaie avoir sur l éa du ssème. Une aure décision concerne la possibilié de laisser le ssème poursuivre sa mission ou de l inerrompre. Les risques induis par la nouvelle siuaion les mesures à prendre pour la conrôler son des décisions qui relèven de la olérance aux faues e ne concernen pas nos ravaux acuels. -12-

14 faue Arrê du ssème Analse d alarme Tes en Ssème Alarme Reconfiguraion ligne Isolaion idenificaion Figure 1.2 Les procédures de décision Foncionnemen en mode dégradé 1.3 Siuaion de nos ravaux Conexe de nos ravaux La complexié des foncionnaliés implémenées dans les ssèmes inégrés croî en même emps que se réduisen les dimensions des puces limian l accessibilié des nœuds inernes e induisan des difficulés de es. Les echniques de concepion en vue du es on éé développées pour les circuis numériques. Elles son peu à peu sandardisées e direcemen inégrées dans les ouils de snhèse auomaique. Malheureusemen il n exise aucune méhode générique pour eser les blocs analogiques ou mixes. Aujourd hui les cœurs analogiques e mixes requièren des ess foncionnels complexes nécessian des emps d applicaion rès longs e des équipemens de es coûeux. Le coû exrêmemen élevé du es de ces blocs es le principal maillon faible du développemen des ssèmes embarqués sur une puce. On mesure l éendue de ce problème par le fai que le coû du es approche redouablemen les 40 % du prix de revien oal d un circui inégré acuel. E comme les nouvelles echnologies orienen la endance d évoluion vers une diminuion significaive des coûs de fabricaion il es admis que le coû du es e en pariculier celui du es de la parie analogique représenera bienô la plus grosse parie du coû oal des circuis inégrés mixes. Dans le conexe echnologique e économique acuel la réducion du coû de es des circuis mixes es un défi crucial pour les fabricans de ssèmes embarqués. Dans le domaine des ssèmes analogiques e mixes nos invesigaions de recherche acuelles poren sur rois axes principaux : le développemen des ouils CAO 18 pour le es des ssèmes analogiques e mixes la mise au poin de echniques d inégraion de es à bas coû pour les ssèmes analogiques e mixes e le es en ligne concurren de ssèmes linéaires Figure Concepion Assisée par Ordinaeur -13-

15 Tes de ssèmes analogiques e mixes Tes exerne A-BIST Tes hors ligne inégré Domaines d invesigaion de nos ravaux Tes en ligne de ssèmes mixes CAO pour le es analogique e mixe A-BIST A bas coû Concurren IDDQ Généraion auomaique des signaux analogiques de es Généraion sur puce des signaux de es Analse sur puce des réponses de es Redondance d informaion Code déeceur Tes srucurel Tes foncionnel Tes paramérique Figure 1.3 Siuaion de nos ravaux dans le domaine du es des ssèmes analogiques e mixes La complexié des ssèmes embarqués les rend vulnérables aux défaillances en foncionnemen qui son à l origine de coûs imporans en erme de sécurié e en erme de disponibilié. Associée à la criicié des missions cee vulnérabilié jusifie la concepion e l inégraion dans ces ssèmes de modules de surveillance don le rôle es de raier les données accessibles sur le ssème afin de déecer e de diagnosiquer les défaillances suscepibles d affecer le ssème en cours de foncionnemen. Tes de ssèmes digiaux Tes exerne BIST Tes hors ligne Domaines d invesigaion de nos ravaux Tes en ligne on-concurren Semi-concurren Concurren IDDQ DFT Redondance de emps Redondance de maérielle Ad-Hoc Srucuré Scan Redondance d informaion Généraion de veceurs de es e Evaluaion de réponses Preuve de séquence Code déeceur Tes srucurel Tes foncionnel Tes paramérique Figure 1.4 Siuaion de nos ravaux dans le domaine du es des ssèmes digiaux -14-

16 Une parie imporane de nos ravaux pore sur le développemen de méhodes de concepion e d inégraion de modules de surveillance pour les ssèmes embarqués. Plus précisémen nous ravaillons sur l élaboraion des méhodes e le développemen des ouils permean le es en ligne des ssèmes inégrés. Ces ravaux concernen aussi bien les modules digiaux que les modules analogiques e mixes. Concernan les ssèmes digiaux nous nous sommes esseniellemen inéressé au développemen de echniques de es en ligne non-concurren semi-concurren e concurren Figure ore approche Il es souhaiable que les coûs d inégraion des modules de es e de surveillance proposés resen raisonnables. Ces coûs iennen compe aussi bien du emps d applicaion du es que de la surface de silicium supplémenaire nécessaire pour son implémenaion ainsi que de la dégradaion des performances du ssème induie par l inserion de foncions de es e de surveillance. En effe l ajou des ces foncions enraîne rès souven une modificaion des propriéés comporemenales du ssème généralemen dans le sens d une dégradaion des performances aendues. ore expérience de modélisaion e de simulaion de ssèmes complexes confirme la perinence de ce consa. ous cherchons à développer des méhodes suffisammen générales pour répondre à une famille de ssèmes pluô qu à une applicaion pariculière. Cee préoccupaion renforce la nécessié de rechercher des archiecures génériques qui exploien les propriéés srucurelles des modèles de ssèmes. Puisque nos domaines de recherche son moivés par les problèmes acuels e à venir nous appliquons nos résulas à des siuaions effecives. Ceci implique de mere en œuvre nos soluions dans des ouils afin d inégrer la problémaique de es e de surveillance dans le processus de concepion. ous avons ainsi le souci de réaliser soi des ouils logiciels comples e auonomes soi de ouils s inégran dans des ensembles logiciels imporans os axes de recherche Il exise des ravaux qui préconisen les méhodes de DFT e plus pariculièremen le BIST analogique comme une soluion viable permean d améliorer la esabilié e de facilier le diagnosic de ces produis. Cependan les archiecures ABIST 19 proposées induisen généralemen des coûs en surface maérielle prohibiifs qui se siuen souven au delà de marges auorisées par les conraines drasiques de surface. En effe pour répondre à la demande pressane des applicaions de communicaions sans fil de mulimédia e de raiemen des signaux les concepeurs de circuis analogiques e mixes incorporen de nombreuses foncionnaliés sur des surfaces de silicium sricemen limiées. Dans ce conexe nous avons choisi au sein de l équipe RMS de TIMA de proposer des schémas de ABIST simples à bas coû en erme de surface e compaibles avec l environnemen numérique. Le chapire 2 expose nos invesigaions de recherche dans ce domaine. Elles concernen aussi bien le développemen des ouils CAO pour le es analogique que des echniques de BIST analogues don les principaux aous résiden aussi bien dans la simplicié e le faible coû maériel que dans leur compaibilié à un environnemen de composans digiaux. La différence enre les archiecures de ABIST que nous proposons réside dans la naure du généraeur de signaux de es analogique du généraeur de signaure numérique e du conrôleur digial du es. Suivan le cas nous disinguons les généraeurs suivans : Généraeur sinusoïdal mulifréquence couplé à un généraeur de signaure à base de converisseur Σ Généraeur pseudo-aléaoire couplé avec des cellules de corrélaion simplifiées Généraeur de signaux couplé avec un algorihme d idenificaion paramérique A l issue de nos ravaux de hèse la surveillance en ligne des ssèmes a consiué un champ d invesigaion majeur. L objecif visé es la vérificaion du foncionnemen d'un ssème en cours d opéraion sans suspendre ni affecer le foncionnemen nominal qui rese prioriaire par rappor aux opéraions de vérificaions. Le chapire 3 présene les ravaux que nous avons développés en ce sens dans 19 Analogue BIST -15-

17 le cadre du es en ligne des ssèmes élecroniques inégrés. Afin d aeindre ce objecif sous la conraine des prioriés exprimées plus hau les archiecures proposées exploien esseniellemen des redondances inrinsèques conenues dans le ssème nominal. Trois pes de redondance son ainsi uilisés : les redondances d informaion les redondances de emps e les redondances de maériel. La redondance en informaion se radui par les relaions analiques qui lien les signaux circulan dans le ssème. La redondance emporelle es exprimée par les emps oisifs pendan lesquels une ou plusieurs des composanes du ssème ne son pas solliciées par les opéraions nominales. Ces composanes peuven alors êre uilisées pour un objecif secondaire el que le es en ligne. La redondance en maériel concerne la disponibilié dans le ssème de plusieurs opéraeurs capables d assurer l'exécuion d'une âche. Le es en-ligne es donc assuré par l'exécuion de la même âche sur des opéraeurs différens avec comparaison de résulas. Suivan les pes de redondances en jeu nos invesigaions se déploien en rois approches complémenaires de es en-ligne : Tes en ligne concurren Les signaux des enrées primaires du ssème nécessaires au foncionnemen normal son la seule exciaion appliquée au ssème. Le es en-ligne concurren exploie esseniellemen la redondance en informaions conenues dans les signaux circulan e accessibles à la lecure. ous proposons cee méhode de es auan pour les ssèmes numériques que pour les ssèmes analogiques. Tes en ligne non-concurren Il uilise esseniellemen les redondances en emps dans le ssème. Une séquence de es prédéerminée es appliquée par morceau à chaque unié foncionnelle duran ous les inervalles de emps oisifs où elle n es pas solliciée par la foncion nominale. Tes en-ligne semi-concurren Il exploie esseniellemen les redondances en emps e en maériel dans le ssème pour vérifier les propriéés foncionnelles des opéraeurs e des chemins de données. Les emps oisifs des opéraeurs son mis à profi afin de répéer des séquences d opéraions exécuées dans le foncionnemen nominal. Les signaux d enrée du ssème son uilisés comme simuli de es. -16-

18 Chapire 2 Tes inégré de ssèmes analogiques e mixes Les circuis digiaux on un comporemen déerminise e parfaiemen prévisible. Pour une combinaison des valeurs iniiales de ses bascules inernes donnée les sories d un circui digial son déerminées de façon unique à parir de la connaissance de ses signaux d enrée. Ainsi même si un seul bi de la réponse du circui sous es es différen de la valeur aendue sur un circui sain la signaure du circui es différene de la signaure de référence aendue avec une rès fore probabilié. Ainsi les circuis digiaux son soi défecueux soi sain e jamais enre les deux ; cee propriéé facilie la concepion d un analseur de réponse permean de disinguer par leur signaure les circuis défecueux des circuis sains. Pour les circuis analogiques le problème es beaucoup plus complexe car les signaux analogiques son de naure imprécise. Cee imprécision inerdi l uilisaion d un analseur de réponse déerminise analogue à celui des eseurs digiaux car le risque de déclarer incorrecs des signaux analogiques parfaiemen valides serai alors exrêmemen élevé. Il ne s agi plus de donner une réponse binaire de pe circui bon ou circui mauvais mais pluô de définir des crières de qualié coninus permean de classifier les circuis ensuie il fau déerminer les seuils de qualié qui permeen de disinguer les circuis défecueux des circuis sains. De ce fai les echniques de BIST analogiques induisen souven des coûs prohibiifs difficilemen accepables dans une applicaion réelle. De nos jours le défi principal des ingénieurs concepeurs de ssèmes analogiques e mixe es d assurer un es de haue qualié avec un coû de mise en œuvre e d applicaion raisonnable. Ce chapire décri nos ravaux de recherche dans le domaine du es hors ligne des ssèmes analogiques e mixes. os invesigaions dans ce domaine son orienées vers deux direcions principales : la consrucion d ouils CAO facilian la mise en œuvre du es pour de ssèmes analogiques e mixes e le développemen d archiecures de BIST analogiques simples e de faible coû maériel compaibles avec un environnemen de circuis digiaux. Au sein du groupe RMS de TIMA nous explorons des archiecures ABIST qui consisen à eser des circuis analogiques e mixes avec des eseurs numériques. Ces archiecures requièren ou d abord la possibilié de générer dans la puce des signaux analogiques nécessaires au es des composanes analogiques e mixes à parir de signaux codés numériquemen. Après une conversion analogique numérique les réponses son recueillies e raiées par le conrôleur numérique de es comme l indique la Figure 2.1. Sur ce schéma le erme ssème analogique peu désigner aussi bien un circui analogique un MEMS qu une composane RF 20. Généraion des signaux analogiques de es Ssème analogique sous es Généraion de signaure umérique Conrôleur numérique du es Code numérique du signal analogique de es Code numérique de la Réponse de es Figure 2.1 Archiecure de BIST Analogique 20 Radiofréquence -17-

19 2.1 Ouils CAO de es analogique Les effors de recherche considérables consenis au es des ssèmes digiaux on produi des résulas imporans qui son graduellemen sandardisés e incorporés dans les ouils de snhèse auomaique pour les circuis numériques. Malheureusemen les avancées son beaucoup moins imporanes dans le domaine du es des ssèmes analogiques e mixes. Une des difficulés imporanes dans ce domaine es l inexisence d ouils CAO permean l auomaisaion des âches de simulaion de faues e de généraion des veceurs de es. Les ouils de généraion de simuli de es e de simulaion de faue son esseniels aux echniques de es srucurel e foncionnel. Il permeen d évaluer la qualié de es afin d auomaiser la recherche de la soluion opimale à implémener. Les environnemens des ouils logiciels de concepion indusriels CADACE METOR GRAPHICS SYOPSYS n incluen malheureusemen aucun ouil de simulaion de faues e de généraion de simuli de es analogique. Cee carence s explique par la naure généralemen foncionnelle du es appliqué aux circuis analogiques. Pouran le besoin d inégrer des archiecures ABIST e d évaluer leurs qualiés finira bien par rendre ces ouils inconournables. Ceci jusifie les effors imporans que nous coninuons à consacrer aux ouils de CAO pour le es analogique inégrés dans un environnemen de concepion indusriel Ouil de simulaion de faues pour circuis analogiques Afin d éprouver e de comparer des soluions concurrenes la concepion de BIST analogique requier un ouil efficace d injecion de faues dans les modèles de circuis analogiques e mixes. De même que dans le cas des ssèmes digiaux la simulaion de faues des circuis analogiques déermine le comporemen du circui en présence de chacune des faues d un ensemble de faues prédéerminées. Du fai du rès grand nombre de faues à raier e de la complexié des algorihmes à mere en oeuvre on adope généralemen l hpohèse de la faue unique. L objecif de la simulaion de faues es de déerminer la qualié d une soluion de es. Cee qualié s exprime sous la forme d un aux de couverure de faues qui es défini par le rappor du nombre de faues déecées par la séquence de es sur le nombre de faues simulées. Au sein du groupe RMS du laboraoire TIMA sous l iniiaive de Salvador MIR e avec sa collaboraion nous avons conribué au développemen d un ouil logiciel d injecion e de simulaion de faues qui accepe comme enrées des circuis analogiques e mixes. L objecif visé es de disposer d un ouil générique d injecion de faues qui soi indépendan aussi bien du pe de bloc à analser numérique analogique ou mixe que du niveau de descripion du circui comporemenal schémaique laou. Le squelee iniial de l ouil a éé inégré dans l environnemen du logiciel CADECE 21 par Cosmin ROMA lors de son sage de fin d éudes d ingénieur. Le langage de programmaion SKILL 22 e la souplesse des applicaions de ce environnemen donnen une grande flexibilié pour l injecion de faues. Ces ravaux on éé poursuivis par Abdelaif ZOUAI 23 ; ils son acuellemen développés par Ahcène BOUCEUR dans le cadre de ses ravaux docoraux. Ces ravaux on permis l auomaisaion des âches de modélisaion d injecion e de simulaion de faues ainsi que le raiemen des résulas. La srucure générale de l ouil es présenée dans la Figure 2.2 a. La Figure 2.2 b donne une idée de la modélisaion de faues. Il s agi ici d une faue de courcircui enre la base e le colleceur d un ransisor. La echnique d injecion uilisée s appuie sur un langage de descripion de modèle de faues basé sur des inerfaces graphiques e exuelles. Le ravail de programmaion es facilié par une librairie conenan un ensemble de foncions permean de facilier la manipulaion du circui il conien les possibiliés suivanes : ajouer/supprimer une insance ajouer/supprimer une connexion ajouer/supprimer un circui ou une parie d un circui. Une faue es représenée par son modèle qui es consrui sous la forme d une cellule du ssème en uilisan des primiives elles que les poins de connexion le segmen dans le réseau d inerconnexion e évenuellemen d aures insances qui peuven êre configurées par l uilisaeur. 21 Logiciel de concepion microélecronique 22 Langage exuel srucuré incorporé dans l environnemen CADECE 23 Sage de DEA Recherche Opéraionnelle Combinaoire e Opimisaion UJF

20 Base de données de concepion Conraines d injecion de faues Base de données de es Ouils de modélisaion de faues Modèle du ssème défecueux Modèles de faues analogiques Ouils d injecion de faues Ouils de simulaion e de raiemen des résulas a Primiives de modélisaions de faues Résulas d évaluaion du es MOS suc open bandis /* Code sample for he faul model: * "MOS ransisor suc open" */ ;# Design Under Tes CellView dsc_dut=dbopencellviewbtpe"fault_demo" "THPixel" "schemaic" nil "r" ;# Finding locaions o injec fauls MOS=seofX dsc_dut->insances X->cellame=="nmos4" X->cellame=="pmos4" ;# Lis of all possible locaions LOC=dscGeInsSegsOnPinsMOS lis"g" "D" "S" ;# Specifing he curren faul model dsc_curret_fault=lis"fault_demo" "mossucopen" ;# Building he faul scenario LOCp1=dscLabelLocaionsAs"concurren" LOC LOCs=dscLabelLocaionsAs"sequenial" LisLOC LOCp1 Figure 2.2 La srucure générale de l ouil logiciel d injecion e de simulaion de faues : a archiecure générale de l ouil b Exemple de modèle de faue correspondan à un ransisor MOS collé ouver c programme d injecion de faue correspondan. Afin de facilier l uilisaion de l ouil le logiciel perme de déecer auomaiquemen les coordonnées des différens objes à ajouer e les coordonnées des connexions concernées. Un ensemble de foncions son disponibles : Lise des coordonnées des pins d une insance lise des coordonnées des exrémiés des segmens des pins soran d une insance posiions relaives des différenes insances La Figure 2.3 monre les principales fenêres qui permeen de configurer l ouil de simulaion e d injecion de faues. c b Figures 2.3 Principales fenêres de configuraion de l ouil ouils d injecion e de simulaion de faues. -19-