"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF9423
ETF9423 "Kiibisisesed instrumendid elektroonikasüsteemide testimiseks (1.01.2012−31.12.2015)", Sergei Devadze, Tallinna Tehnikaülikool, Infotehnoloogia teaduskond.
ETF9423
Kiibisisesed instrumendid elektroonikasüsteemide testimiseks
Chip-Embedded Instrumentation for Testing of Complex Electronic Systems
1.01.2012
31.12.2015
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.8. Elektrotehnika ja elektroonikaT171 Mikroelektroonika 2.2. Elektroenergeetika, elektroonika (elektroenergeetika, elektroonika, sidetehnika, arvutitehnika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.201211 610,00 EUR
01.01.2013−31.12.201311 610,00 EUR
01.01.2014−31.12.201411 610,00 EUR
01.01.2015−31.12.201511 610,00 EUR
46 440,00 EUR

Tänapäeval on mikroelektroonika üks edukamatest valdkondadest tööstuses. Digitaalsete süsteemide kõikjalviibimine on teinud kaasaegse ühiskonna äärmiselt sõltuvaks korrektselt tegutsevatelt elektroonikaseadmetest. Seega saavad oluliseks probleemid elektroonika usaldusväärsusega. Selleks, et tagada veatu toimimine tuleb iga toodetud elektrooniline seade põhjalikult testida. Samas teeb üha suurenev digitaalseadmete keerukus, miniatuurseks muutumine ja kasvav töökiirus tootmisvea leidmise väga raskeks ülesandeks. Käesolev granditaotlus keskendub sellele, et parandada keerukate süsteemide ja trükkplaatide testitavust. Vaatamata sellele, et trükkplaatide testimise probleeme on uuritud teadlaste ja inseneride poolt mitme aastakümne jooksul, on käesoleva granditaotluse teema suunatud täiesti uuele teaduse ja tehnoloogia nišile: trükkplaatide automatiseeritud testile kiibisiseste instrumentide abil. Projekti tulemuseks on kiibi sisse ehitatav kohandatav testiinstrumentide genereerimise metoodika. Kiibisiseste testiinstrumentide arendamine on suunatud trükkplaadi- ja süsteemitaseme testi paljude lahendamata väljakutsete lahendamiseks (nt töökiirusel toimuv struktuurne test, viiterikete ja ülekostvushäirete testimine/diagnostika jne). Grandiprojekti raames välja töötatud metoodika vähendab testimisest tulenevaid kulusid, asendades kõrgehinnalise testi- ja mõõtmisaparatuuri suhteliselt odavate kiibisiseste virtuaalsete instrumentidega. Käesoleva grandi taotlemine tuleneb mikroelektroonika valdkonna suurettevõtete tõsisest huvist antud teema suhtes. Arvestades seda asjaolu, on projekti tulemustel põhinev tehnoloogia otseselt rakendatav kodumaises ja ülemaailmses mikroelektroonilikatööstuses.
Today, the microelectronics is the one of the most blossoming sectors of global industry. The ubiquity of digital systems made modern society to be extremely dependant on correct operation of surrounding devices. As a result, this brings the issues of reliability of electronics in the forefront. In order to ensure the flawless functioning, each of the manufactured electronic products needs to be thoroughly tested. However, manufacturing defect testing turns to be a challenging task due to the growing complexity, ceaseless miniaturization and increasing performance of modern microelectronic devices. The current grant application focuses on improving of testability of emerging high-performance systems and advanced printed circuit boards (PCBs). Although, the issues of PCB testing were being addressed by academic and engineering communities for several decades, the presented application aims to a completely new niche in science and technology: automated test with a help of chip embedded instruments. The outcome of the project is a methodology for generation of parametrizable and customizable embedded test instrument IP cores. The development of embedded instrumentation is targeted to solve many unsolved challenges in the area board- and system-level test (e.g. at-speed test of high-speed components, structural test and diagnosis of delay and transition faults, etc). Moreover, the methodology developed within the scope of current project will reduce the overall test costs due to replacement of expensive Automated Test Equipment with relatively cheap embedded virtual instruments. Current grant proposal was encouraged by the significant interest to the presented topic shown by industrial companies in the microelectronic field. In view of this fact, the technology based on results of the project is directly applicable in the national and global microelectronics manufacturing industry.
Käesoleva teadusprojekti eesmärgiks oli keerukate süsteemide ja trükkplaatide testitavuse parandamine kiibisiseste instrumentide (KSI) abil. Projekti kõige olulisem tulemus on KSI-põhine tehnoloogia arendus, mis annab võimaluse suurendada trükkplaatide testimise efektiivsust (sh. tõsta testimise kvaliteeti ja kiirust) ja samal ajal vähendada testimise hinda. Teadusetulemuste baasil sai väljaarendatud demonstratsiooni platvorm. Teostatud eksperimendid tõendasid, et võrreldes olemasolevate meetoditega, kiibisiseste instrumentide kasutamine annavad paremaid tulemusi trükkplaatide testimiseks. Projekti täitmisel saadud põhitulemused on toodut allpool: - Oli pakutud välja täitsa uus instrumentide tüüp (virtuaalsed KSI-d) elektroonikasüsteemide testimise jaoks; - Oli välja arendatud KSI-põhine testi rakendamise metodoloogia; - Olid katsetatud erinevad KSI arhitektuurid, näiteks: instrument mäluühenduste testimise jaoks, instrument kõrgkiiruse sidekanalite bitiveateguri testimiseks ja sidekanali kvaliteedi hindamiseks, instrument sageduse mõõtmiseks; - Sai arendatud skaleeritav IEEE 1687-põhine võrgustiku arhitektuur, mis võimaldab ühendada palju erinevaid KSI-d hierarhilise infrastruktuuriga; - Olid arendatud onlain meetodid KSI-põhise rikete avastamiseks ja diagnoosimiseks keerukates MPSoC süsteemikiipides. Projekti teadusetulemused olid publitseeritud rahvusvahelistes ajakirjades ning mikroelektroonikatestimise valdkonna tippkonverentside kogumikes (kokku projekti käigus olid avaldatud 13 teadusartiklit, sh 3 ajakiri artiklit). Üks projektiosalejatest (I. Aleksejev) edukalt kaitses oma doktoritöö, mis põhines projektitemaatikal. Kaks magistrandid kaitsesid (O. Blinova, A. Jasnetski) oma lõputööd, mis olid otseselt seotud projektiraames korraldatud arendustega.