Doure 2r331b
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- Words: 19,684
- Pages: 11
Tessent®: Scan and ATPG Student Workbook
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Part Number: 073120
Table of Contents Module 1 Basic Concepts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Why Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Types of Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Is Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manufacturing Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Models and Test Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Automatic Test Pattern Generation (ATPG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Additional Fault Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bridge Fault: Test Multiple Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Layout-Aware Bridge Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Fault Models: Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Fault Models: Path Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -Defined Fault Models (UDFM)/Cell-Aware UDFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IDDQ Fault Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Flip-Flops/Scan Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Test — Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Test Review. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessent Shell: Contexts and Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview: Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Command Syntax and Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Invocation, System Modes and Contexts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contexts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Invoking FastScan Inside of Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Accessing UNIX Commands From the Tool Command Line. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Getting Help. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Getting Help: Useful Tool and System Commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 1: Exploring the Help System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 13 14 15 17 18 20 21 22 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 42 43 44 45 46 48 49 50 51 52 53 54
Module 2 ATPG Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Full DFT Flow in Tessent Shell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DFT Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creating a DFT Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Automatic Generation of DFT Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Black Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55 55 56 57 59 60 61
Tessent: Scan and ATPG
3
Table of Contents
Auto Black Boxing for Incomplete Netlists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Black Box Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File: Timeplates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File: Setup, Load_Unload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File: Load_Unload and Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dofile: Scan Chain Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dofile: Clock/Control Signal Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DC Scan Insertion Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DC Scan Insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Setup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: DRCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Configuring ATPG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Generate Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Save Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 2: Generating Test Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63 64 65 66 69 70 71 72 73 75 77 78 79 80 82 83 87 88 89 90
Module 3 Fault Grouping, Transcripts and Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifying the Fault Universe: Add Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifying the Fault Universe: Excluding Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifying the Fault Universe: Initial Faults To Be Tested. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transcript/Logfile Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Understanding the Logfile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Logfile Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Logfile Review, ATPG Warnings, and Auto Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Coverage Reporting: Fault Types: Testable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Coverage Reporting: Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Calculating Testability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Detected By Implication (DI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Detected By Simulation (DS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Possible Detected Faults (PT,PU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: ATPG Untestable (AU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Uncontrolled (UC) and Unobserved(UO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UC, UO and Aborted Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Untestable Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Unused (UU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Tied (TI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Blocked (BL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Redundant (RE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Equivalent Faults (EQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91 91 92 93 94 95 96 97 98 99 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
Lab 3: Understanding ATPG Messaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Module 4 Test Patterns and Test Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Test Pattern Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Patterns — Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Sequential Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Sequential Pattern Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testing Around RAMs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Structured Test With RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elements of a RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Data Pin Fault Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Address Fault Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical RAM Embedding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Control Signals for RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multiple Load (Multi-Load) Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview: Testing RAMs With Multi-Load Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Using Multi-Load Patterns to Test RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Using Multi-Load Patterns to Test RAMs: Tests for Stuck-At-0 at the Output of U1 . . . . . Multi-Load Pattern Operation: Testing RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multi Load Patterns: Example 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Generate Optimum Test Patterns Automatically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Scan Cells. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Saving Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reuse and Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reuse and Debugging: ASCII and Binary Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reuse and Debugging: Reading ASCII Files Back Into Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . Time-Based Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verification of Pattern Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manufacturing Test Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 4: Understanding Test Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
125 125 126 127 128 131 138 140 141 142 145 150 151 152 154 155 158 159 163 165 166 167 169 170 171 172 173 175 176 177
Module 5 Advanced Fault Models and Complex Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Review: Fault Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed: Transition and Path Delay Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transition Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Default Observation of Transition Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . False Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multicycle Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Path Delay Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Path Definition Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Path Delay Pattern Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Launch-Off-Capture or Broadside . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
179 179 180 181 182 183 184 185 186 188 189 190 192
Tessent: Scan and ATPG
5
Table of Contents
Launch-Off-Shift: Basic Combinational . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Launch-Off-Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Test: Generating Internal Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Controlling Clocks During Shift and Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Defining OCC functionality for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Named Capture Procedure (N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Are Named Capture Procedures (N)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N Links External With Internal Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Components of N With External and Internal Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Details of External and Internal Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Selection With Condition Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N With Condition Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Use ATPG Engine Define N. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Named Capture Procedure Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pattern Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . write_procedure_testbench . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Control Procedures (CCD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Per-Cycle and Sequence Clock Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Cycle Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example: Per-Cycle Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example: Multi-Cycle Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Keywords (Clock Control Definitions) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Procedure to use CCD for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IDDQ Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creating a Single Test Pattern File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 5: Testing for High Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 206 207 208 209 210 212 213 215 216 217 218 219 221 222 224 226
Module 6 Design Rule Checks and Test Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG: Model Flattening and Learning Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Design Rule Checking (DRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Cones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1 DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1 DRC Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling C1 Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C3/C4 DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C3/C4 Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling C3 and C4 Violations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C6 DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C6 Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling C6 Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C3/C4/C6 Recap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC D1: Data Disturbed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TieX, Tie0, Tie1 (D5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC D5: Non-Scan FF Determination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Non-Scan Latches and Transparency: DRC D6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
227 227 228 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 247
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
Handling D5 and D6 Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contention Check During Load_Unload: E4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC E4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling E4 Violations: Force Bidirectional Pins to Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Trace Rules: T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Trace Rules: T4, T5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Tracing for Mux D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Lockup Latch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . State Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Does Stability Analysis Do? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . State Stability Gate Report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Need For State Stability Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing DRC Violations as Possible Causes of Low Coverage (Stuck-At Fault). . . . . . . Analyzing DRC Violations: Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing DRC Violations: report_gates Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing DRC Violations: Commands in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 6: Troubleshooting DRCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
249 250 251 252 253 255 256 257 258 259 260 261 262 264 266 268 270
Module 7 Troubleshooting Low Test Coverage and Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sources of Low Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting Areas of Low Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adding Primary Input Points For Investigation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing (Non-DRC) Causes of Low Coverage (Stuck-At Fault) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assessing the Problem in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faults Classified as ATPG Untestable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tools for Debugging AU Faults: set_gate_report Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tools for Debugging AU Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faults Classified as Undetectable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault-By-Fault UC Debugging: report_faults Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault-By-Fault UC Debugging: analyze_fault Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault-By-Fault UC Debugging: report_test_stimulus Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aborted Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Addressing Aborted Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Transition/Path Delay Faults: Cell Constraints Can Prevent Detection . . . . . . . Constrain State Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Transition/Path Delay Faults: Perform a Stuck-At Test for Sites Along Path . . Analyze Faults in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Show Statistics in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Faults in DFTVisualizer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reporting Fault Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testbenches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serial Testbench. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serial Pattern Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parallel Verilog Testbench. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mismatch Transcript . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mismatch Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
271 271 272 273 274 275 278 281 282 284 287 288 289 290 291 292 295 296 297 298 299 300 303 304 305 306 307 308 309
Tessent: Scan and ATPG
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Table of Contents
Pattern Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Simulation Mismatches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC Violations: Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . When, Where, and How Many Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mismatch Symptoms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Skew Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timing Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Library Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modeling Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Library Verification Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Library Verification With LibComp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Automatic Simulation Mismatch Analysis Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyze Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ModelSim Invocation Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Mismatch Sources Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VERILOG_VECTYPE_SIGNAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Serial Simulation Mismatches: Chain Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Skew in Chain Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Setup Commands That Affect Expected Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . add_black_boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . X Clock Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bus Simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Set Z Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . add_primary_inputs -Internal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modeling Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mux Model Pessimism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Switch Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ROM and RAM Initialization Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weak Pulls Often Have Slow Timing for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Event Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Event Simulation: DFFs and Latches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 1: Reporting Pattern Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 2: Reporting Parallel Pattern 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 3: DRC Pattern Load_Unload. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 7: Troubleshooting Test Patterns and Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
310 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346
Module 8 Compression Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Understanding the ATPG Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Standard Test Application Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG-Based Compression Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Static Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dynamic Compression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Domain Analysis and Clock Merging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multiple Clock Capture Per Pattern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Create Patterns Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347 347 348 349 350 351 352 353 354 355
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
Balanced Scan Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Short Scan Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Embedded Deterministic Test (EDT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Terminology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Data Volume and Test Application Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Reduces Test Data Volume and Application Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG With EDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Test Application Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example Results of EDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Decompressor Logic With XPress Compactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Decompressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Pattern Decompression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Compactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Compression Inside of Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessent Shell EDT Flows and Usage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Logic Creation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Default Flow: Post-Core-Synthesis With Wrapper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary: ATPG and EDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 8: Tessent Shell EDT Internal RTL Flow Using Tessent® TestKompress®. . . . . . . . .
357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375
Module 9 Additional Test Methodologies and Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Need for a New Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Is a -Defined Fault Model (UDFM)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Defining Test Alternatives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gate-Exhaustive UDFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG With UDFMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cell-Aware ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Targeting Cell-Internal Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Layout Extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cell-Aware UDFM Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cell-Aware Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary of Steps in the Cell-Aware Characterization Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UDFM Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . More Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Why Low-Power Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessent Low-Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Low-Power ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limiting Switching During Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Low-Power Decompressor Reducing Switching Activity During Shift . . . . . . . . . . . . . . . . Low-Power Test Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IEEE1801 (UPF 2.0) and F 1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usage Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Low Power Design ATPG General Strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
377 377 378 379 381 382 383 385 386 387 388 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 405 406
Tessent: Scan and ATPG
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Table of Contents
Power State During Scan Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testing Low Power Components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Usage Flow for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 1: Power Metrics Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 2: Power Metrics Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 3: Power Metrics Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 4: Enhanced Switching Reporting for Shift Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 5: Enhanced Switching Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extensions to Pattern Filtering for Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . More Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . On-Chip Clock Control (OCC) Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Controller Schematic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Functional Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmable Length Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Shift Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Slow Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timing Diagram for Slow Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Enable Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fast Capture Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timing Diagram for Fast Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Control Logic Design and Application Note. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview: Where to Get Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Accessing Net Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Customer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Course Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Related Courses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Products: Tessent Silicon and Yield Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 9: Demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 433 436 437 439
Appendix A DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DFTVisualizer Debugging Environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DFTVisualizer Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting a DRC Violation in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting a DRC Violation in the Debug Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adding an Instance to the Design Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expand Design Cells to Examine Content Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primitive Level Highlights. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 1: set_gate_level Primitive and report_gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 2: set_gate_level Primitive and report_gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reporting Fault Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Constraint Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adding Test Procedure Values to the Debug Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tracing Back to a DRC Violation X Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tracing Down a Level of Hierarchy in the Design Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Data Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
441 441 442 443 446 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
The Data Window With Clock Cone Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser and Signals Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser: Hierarchy View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser: Library View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser: Clocks View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . View Selected Instances From Browser to Debug Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser Window With Test Coverage Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser Window With Fault Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Viewing DRC Violation D5 in the Browser Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Wave Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab: No Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tessent: Scan and ATPG
460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 472
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Part Number: 073120
Table of Contents Module 1 Basic Concepts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Why Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Types of Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Is Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manufacturing Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Models and Test Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Automatic Test Pattern Generation (ATPG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Additional Fault Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bridge Fault: Test Multiple Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Layout-Aware Bridge Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Fault Models: Transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Fault Models: Path Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -Defined Fault Models (UDFM)/Cell-Aware UDFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IDDQ Fault Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Flip-Flops/Scan Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Test — Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Test Review. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessent Shell: Contexts and Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview: Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Command Syntax and Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Invocation, System Modes and Contexts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contexts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Invoking FastScan Inside of Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Accessing UNIX Commands From the Tool Command Line. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Getting Help. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Getting Help: Useful Tool and System Commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 1: Exploring the Help System. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 13 14 15 17 18 20 21 22 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 42 43 44 45 46 48 49 50 51 52 53 54
Module 2 ATPG Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Full DFT Flow in Tessent Shell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DFT Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creating a DFT Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Automatic Generation of DFT Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Black Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
55 55 56 57 59 60 61
Tessent: Scan and ATPG
3
Table of Contents
Auto Black Boxing for Incomplete Netlists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Black Box Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File: Timeplates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File: Setup, Load_Unload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Procedure File: Load_Unload and Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dofile: Scan Chain Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dofile: Clock/Control Signal Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DC Scan Insertion Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DC Scan Insertion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Setup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: DRCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Configuring ATPG. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Generate Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Process: Save Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 2: Generating Test Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
63 64 65 66 69 70 71 72 73 75 77 78 79 80 82 83 87 88 89 90
Module 3 Fault Grouping, Transcripts and Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifying the Fault Universe: Add Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifying the Fault Universe: Excluding Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Specifying the Fault Universe: Initial Faults To Be Tested. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transcript/Logfile Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Understanding the Logfile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Logfile Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Logfile Review, ATPG Warnings, and Auto Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Coverage Reporting: Fault Types: Testable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Coverage Reporting: Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Calculating Testability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Detected By Implication (DI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Detected By Simulation (DS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Possible Detected Faults (PT,PU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: ATPG Untestable (AU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Uncontrolled (UC) and Unobserved(UO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UC, UO and Aborted Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Untestable Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Unused (UU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Tied (TI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Blocked (BL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Types: Redundant (RE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Equivalent Faults (EQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
91 91 92 93 94 95 96 97 98 99 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
Lab 3: Understanding ATPG Messaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Module 4 Test Patterns and Test Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Test Pattern Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Scan Patterns — Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Sequential Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Sequential Pattern Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testing Around RAMs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Structured Test With RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elements of a RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Data Pin Fault Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Address Fault Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typical RAM Embedding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Control Signals for RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multiple Load (Multi-Load) Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview: Testing RAMs With Multi-Load Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Using Multi-Load Patterns to Test RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Using Multi-Load Patterns to Test RAMs: Tests for Stuck-At-0 at the Output of U1 . . . . . Multi-Load Pattern Operation: Testing RAMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multi Load Patterns: Example 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Generate Optimum Test Patterns Automatically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Patterns. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Scan Cells. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Saving Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reuse and Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reuse and Debugging: ASCII and Binary Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reuse and Debugging: Reading ASCII Files Back Into Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . Time-Based Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verification of Pattern Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manufacturing Test Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 4: Understanding Test Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
125 125 126 127 128 131 138 140 141 142 145 150 151 152 154 155 158 159 163 165 166 167 169 170 171 172 173 175 176 177
Module 5 Advanced Fault Models and Complex Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Review: Fault Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed: Transition and Path Delay Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transition Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Default Observation of Transition Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . False Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multicycle Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Path Delay Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Path Definition Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Path Delay Pattern Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Pattern Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Launch-Off-Capture or Broadside . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
179 179 180 181 182 183 184 185 186 188 189 190 192
Tessent: Scan and ATPG
5
Table of Contents
Launch-Off-Shift: Basic Combinational . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Launch-Off-Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . At-Speed Test: Generating Internal Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Controlling Clocks During Shift and Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Defining OCC functionality for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Named Capture Procedure (N) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Are Named Capture Procedures (N)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N Links External With Internal Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Components of N With External and Internal Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Details of External and Internal Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Selection With Condition Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . N With Condition Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Use ATPG Engine Define N. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Named Capture Procedure Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pattern Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . write_procedure_testbench . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Control Procedures (CCD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Per-Cycle and Sequence Clock Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Cycle Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example: Per-Cycle Clock. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example: Multi-Cycle Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Keywords (Clock Control Definitions) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Procedure to use CCD for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IDDQ Patterns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creating a Single Test Pattern File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 5: Testing for High Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 206 207 208 209 210 212 213 215 216 217 218 219 221 222 224 226
Module 6 Design Rule Checks and Test Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG: Model Flattening and Learning Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Design Rule Checking (DRC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Cones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1 DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C1 DRC Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling C1 Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C3/C4 DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C3/C4 Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling C3 and C4 Violations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C6 DRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C6 Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling C6 Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . C3/C4/C6 Recap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC D1: Data Disturbed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . TieX, Tie0, Tie1 (D5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC D5: Non-Scan FF Determination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Non-Scan Latches and Transparency: DRC D6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
227 227 228 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 247
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
Handling D5 and D6 Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contention Check During Load_Unload: E4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC E4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handling E4 Violations: Force Bidirectional Pins to Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Trace Rules: T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Trace Rules: T4, T5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Tracing for Mux D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Chain Lockup Latch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . State Stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Does Stability Analysis Do? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . State Stability Gate Report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Need For State Stability Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing DRC Violations as Possible Causes of Low Coverage (Stuck-At Fault). . . . . . . Analyzing DRC Violations: Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing DRC Violations: report_gates Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing DRC Violations: Commands in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 6: Troubleshooting DRCs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
249 250 251 252 253 255 256 257 258 259 260 261 262 264 266 268 270
Module 7 Troubleshooting Low Test Coverage and Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sources of Low Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting Areas of Low Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adding Primary Input Points For Investigation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyzing (Non-DRC) Causes of Low Coverage (Stuck-At Fault) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assessing the Problem in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faults Classified as ATPG Untestable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tools for Debugging AU Faults: set_gate_report Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tools for Debugging AU Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Faults Classified as Undetectable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault-By-Fault UC Debugging: report_faults Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault-By-Fault UC Debugging: analyze_fault Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault-By-Fault UC Debugging: report_test_stimulus Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aborted Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Addressing Aborted Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Transition/Path Delay Faults: Cell Constraints Can Prevent Detection . . . . . . . Constrain State Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Transition/Path Delay Faults: Perform a Stuck-At Test for Sites Along Path . . Analyze Faults in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Show Statistics in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Faults in DFTVisualizer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reporting Fault Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testbenches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serial Testbench. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Serial Pattern Verification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Parallel Verilog Testbench. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mismatch Transcript . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mismatch Investigation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
271 271 272 273 274 275 278 281 282 284 287 288 289 290 291 292 295 296 297 298 299 300 303 304 305 306 307 308 309
Tessent: Scan and ATPG
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Table of Contents
Pattern Masking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Simulation Mismatches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRC Violations: Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . When, Where, and How Many Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mismatch Symptoms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Skew Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timing Violations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Library Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modeling Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Library Verification Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Library Verification With LibComp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Automatic Simulation Mismatch Analysis Flow. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analyze Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ModelSim Invocation Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Report Mismatch Sources Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VERILOG_VECTYPE_SIGNAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Debugging Serial Simulation Mismatches: Chain Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Skew in Chain Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Setup Commands That Affect Expected Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . add_black_boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . X Clock Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bus Simulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Set Z Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . add_primary_inputs -Internal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modeling Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mux Model Pessimism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Switch Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ROM and RAM Initialization Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weak Pulls Often Have Slow Timing for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Event Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Event Simulation: DFFs and Latches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 1: Reporting Pattern Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 2: Reporting Parallel Pattern 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 3: DRC Pattern Load_Unload. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 7: Troubleshooting Test Patterns and Simulation Mismatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
310 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346
Module 8 Compression Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Understanding the ATPG Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Standard Test Application Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG-Based Compression Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Static Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dynamic Compression. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Domain Analysis and Clock Merging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multiple Clock Capture Per Pattern. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Create Patterns Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
347 347 348 349 350 351 352 353 354 355
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
Balanced Scan Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Short Scan Chains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Embedded Deterministic Test (EDT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Terminology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Data Volume and Test Application Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Reduces Test Data Volume and Application Time. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG With EDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Test Application Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example Results of EDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Decompressor Logic With XPress Compactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Decompressor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Pattern Decompression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Compactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Compression Inside of Tessent Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessent Shell EDT Flows and Usage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EDT Logic Creation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Default Flow: Post-Core-Synthesis With Wrapper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary: ATPG and EDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 8: Tessent Shell EDT Internal RTL Flow Using Tessent® TestKompress®. . . . . . . . .
357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375
Module 9 Additional Test Methodologies and Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Need for a New Fault Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . What Is a -Defined Fault Model (UDFM)? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Defining Test Alternatives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gate-Exhaustive UDFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATPG With UDFMs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cell-Aware ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Targeting Cell-Internal Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Layout Extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fault Simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cell-Aware UDFM Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cell-Aware Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary of Steps in the Cell-Aware Characterization Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . UDFM Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . More Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Why Low-Power Test? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tessent Low-Power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Low-Power ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limiting Switching During Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Low-Power Decompressor Reducing Switching Activity During Shift . . . . . . . . . . . . . . . . Low-Power Test Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IEEE1801 (UPF 2.0) and F 1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Usage Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Low Power Design ATPG General Strategy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Test Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
377 377 378 379 381 382 383 385 386 387 388 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 405 406
Tessent: Scan and ATPG
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Table of Contents
Power State During Scan Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Testing Low Power Components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Basic Usage Flow for ATPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 1: Power Metrics Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 2: Power Metrics Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 3: Power Metrics Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 4: Enhanced Switching Reporting for Shift Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 5: Enhanced Switching Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extensions to Pattern Filtering for Switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . More Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . On-Chip Clock Control (OCC) Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Design Placement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Controller Schematic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Functional Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programmable Length Shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Shift Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Slow Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timing Diagram for Slow Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Scan Enable Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fast Capture Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Timing Diagram for Fast Capture Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clock Control Logic Design and Application Note. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Overview: Where to Get Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Accessing Net Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Customer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Course Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Related Courses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Products: Tessent Silicon and Yield Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab 9: Demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 433 436 437 439
Appendix A DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DFTVisualizer Debugging Environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DFTVisualizer Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting a DRC Violation in DFTVisualizer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Troubleshooting a DRC Violation in the Debug Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adding an Instance to the Design Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expand Design Cells to Examine Content Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primitive Level Highlights. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 1: set_gate_level Primitive and report_gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Example 2: set_gate_level Primitive and report_gates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reporting Fault Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Constraint Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adding Test Procedure Values to the Debug Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tracing Back to a DRC Violation X Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tracing Down a Level of Hierarchy in the Design Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Data Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
441 441 442 443 446 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459
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Tessent: Scan and ATPG
Table of Contents
The Data Window With Clock Cone Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser and Signals Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser: Hierarchy View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser: Library View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser: Clocks View . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . View Selected Instances From Browser to Debug Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser Window With Test Coverage Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Browser Window With Fault Coverage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Viewing DRC Violation D5 in the Browser Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Wave Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lab: No Lab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tessent: Scan and ATPG
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