DFT之SSN架构

SSN（Streaming Scan Network）架构在DFT（设计可测试性）中的应用是一种先进的设计测试解决方案，旨在应对现代大规模片上系统（SoC）设计中的复杂测试挑战。以下是对SSN架构在DFT中应用的详细分析：

一、SSN架构概述

SSN是由Siemens EDA提供的一种基于总线的扫描数据分发架构。它通过将扫描测试数据以分组（Packet）的形式在总线上传输，实现了多个核心（Core）的并行测试。这种架构的关键组件包括流式扫描主机（SSH）节点、IEEE 1687 IJTAG接口和并行数据总线。

1. 流式扫描主机（SSH）节点：每个核心包含一个SSH节点，负责驱动局部扫描资源的加载和卸载，并在SSN总线上传输数据。
2. IEEE 1687 IJTAG接口：用于配置SSN网络中的所有节点，保证在应用测试向量集之前，SSN网络中的所有节点配置正确。
3. 并行数据总线：传输有效载荷扫描数据，将一个SSH节点连接到下一个SSH节点。

二、SSN架构在DFT中的应用优势

1. 无折衷的自下而上DFT方法：通过SSN，DFT工程师可以使用真实、有效的自下而上式流程来实现DFT，而不需要在实现工作量和制造测试成本之间做出折衷。
2. 缩短测试时间：SSN的设计使其能够并行测试多个核心，显著减少了测试周期。
3. 减少测试数据量：通过优化数据流传输，SSN减少了测试数据的冗余，从而减少了整体测试数据量。
4. 简化设计规划与实现：SSN简化了复杂SoC设计的布线和时序收敛，并与基于重复单元的设计完全兼容。

三、SSN架构的工作原理

1. 配置阶段：在应用测试向量集之前，SSN网络中的所有节点通过IJTAG网络进行配置。
2. 数据传输阶段：配置完成后，扫描测试向量集以分组数据流的形式在并行SSN总线上传输。每个SSH节点仅针对每个测试向量集进行一次编程，并在设置后仅流式传输扫描有效载荷。没有必要随每个分组发送任何操作码或地址信息。

四、SSN架构在DFT中的实际应用

SSN架构特别适合于具有大量复用核心的GPU/AI类型的芯片。在这些芯片中，由于核心数量众多且功能复杂，传统的测试方法往往面临测试时间长、测试数据量大等挑战。而SSN架构通过其高效的并行测试能力和数据优化传输方式，能够显著提高测试效率并降低成本。

此外，SSN架构还解决了传统DFT规划和物理实现中的一些难题。例如，它通过将Block Design和TOP Scan完全隔离开来，实现了真正的hierarchical设计。这使得在Block做Scan设计时，完全不用考虑TOP怎么做，从而大大提高了设计的灵活性和可维护性。

综上所述，SSN架构在DFT中的应用为现代大规模SoC设计提供了高效、灵活的测试解决方案。它不仅缩短了测试时间、减少了测试数据量，还简化了设计规划与实现过程。因此，SSN架构在DFT领域具有广泛的应用前景和重要的实际意义。