同時故障模拟英文解釋翻譯、同時故障模拟的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 concurrent fault simulation
分詞翻譯:
同時的英語翻譯:
at one time; at the same time; contemporary; meanwhile; simultaneously
【醫】 simul
故障模拟的英語翻譯:
【計】 fault simulation
專業解析
同時故障模拟(Concurrent Fault Simulation)詳解
在電子工程和計算機工程領域,特别是在集成電路(IC)測試與可靠性分析中,“同時故障模拟”(Concurrent Fault Simulation)是一種高效的故障注入與仿真技術。其核心目标是評估數字電路在存在潛在制造缺陷(即“故障”)時的行為表現,從而驗證測試向量的有效性或預測電路的可靠性。
1. 基本概念與術語
- 中文: 同時故障模拟
- 英文: Concurrent Fault Simulation
- 核心思想: 在單次電路仿真運行過程中,并行地評估電路在多個故障同時存在(或依次注入)下的邏輯行為。這與傳統的“串行故障模拟”(Serial Fault Simulation)形成對比,後者需要為每個待測故障單獨運行一次仿真。
- 關鍵特征: “同時”(Concurrent)體現在對多個故障影響的并行計算上,而非指所有故障物理上同時發生。它利用無故障電路(Good Circuit)的仿真結果作為基礎,智能地計算故障電路(Faulty Circuit)的輸出,避免重複計算公共部分。
2. 技術原理與工作方式
同時故障模拟的核心在于高效管理多個故障場景的狀态:
- 基礎仿真: 首先對無故障電路進行一次完整的邏輯仿真(Logic Simulation),記錄所有信號節點的狀态變化(稱為“事件”,Event)。
- 故障列表管理: 維護一個待模拟的故障列表(Fault List)。每個故障通常表示為電路中特定節點的固定邏輯值(如 Stuck-at-0, Stuck-at-1)。
- 差異傳播: 當仿真進行時,系統監控故障注入點(Fault Site)。一旦無故障電路中的信號值與注入的故障值不同(産生“差異”,Difference),該差異會被标記。
- 并行效應計算: 系統嘗試将該差異(以及後續可能衍生的差異)通過電路邏輯門傳播到可觀測的輸出端(如主輸出或掃描鍊觸發器)。這個傳播過程利用了無故障仿真的結果,隻計算受差異影響的路徑部分,而非重新仿真整個故障電路。多個故障的差異傳播可以在同一仿真時間幀内并行處理。
- 故障檢測判定: 如果某個故障引起的差異成功傳播到至少一個可觀測輸出端,并且在該輸出端産生了與無故障電路不同的值(即錯誤值),則該故障被當前輸入的測試向量(Test Vector)檢測到。檢測到的故障會被标記并從後續模拟的故障列表中移除(或标記為已檢測)。
- 效率優勢: 由于大量共享了無故障電路的仿真結果,并且隻增量計算故障效應,同時故障模拟比串行模拟(每個故障單獨仿真整個電路)快得多,尤其對于大型電路和大量故障的情況。
3. 主要應用場景
- 測試向量評估 (Test Vector Evaluation / Grading): 評估一組測試向量(Test Pattern Set)能夠檢測到電路制造缺陷(故障)的比例(故障覆蓋率,Fault Coverage)。這是其最核心的應用。
- 測試生成輔助 (Test Generation): 某些自動測試生成(ATPG)算法内部使用同時故障模拟來高效評估候選測試向量對未檢測故障的效果。
- 可靠性分析 (Reliability Analysis): 評估電路在存在特定故障或故障組合時是否仍能産生正确輸出(容錯能力分析),或預測故障率。
- 設計驗證 (Design Verification): 在特定場景下驗證電路在非理想(含故障)條件下的功能是否正确。
4. 優勢與局限
- 優勢:
- 高效率: 相比串行模拟,速度提升顯著,尤其適合大規模電路。
- 節省資源: 減少計算時間和内存消耗。
- 局限:
- 實現複雜度: 算法實現相對複雜,需要高效的數據結構管理故障列表和差異傳播。
- 内存消耗: 雖然比串行模拟節省總資源,但管理大量故障狀态仍需可觀内存。
- 精度考量: 某些高級故障模型(如時序故障、橋接故障)或複雜電路行為(如三态總線)的精确模拟可能更具挑戰性。
5. 權威參考資料
- 《數字系統測試與可測試性設計》(Digital Systems Testing and Testable Design) - Miron Abramovici, Melvin A. Breuer, Arthur D. Friedman。 經典教材,詳細闡述了包括同時故障模拟在内的各種測試技術原理。來源:Wiley-IEEE Press。
- IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems。 該頂級期刊經常刊登關于故障模拟算法改進、應用及高效實現的研究論文。來源:IEEE Xplore Digital Library。
- 《VLSI Test Principles and Architectures: Design for Testability》 - Laung-Terng Wang, Cheng-Wen Wu, Xiaoqing Wen。 另一本權威教材,涵蓋測試基礎與DFT,包含對故障模拟技術的讨論。來源:Morgan Kaufmann Publishers (Elsevier)。
- 《Fault-Tolerant Systems》 - Israel Koren, C. Mani Krishna。 本書更側重于容錯,但也涉及用于可靠性評估的故障注入與模拟技術背景。來源:Morgan Kaufmann Publishers (Elsevier)。
網絡擴展解釋
同時故障模拟是一種電路測試技術,主要用于高效評估多個故障對電路行為的影響。其核心原理和特點如下:
1.基本定義
同時故障模拟通過引入「故障表」概念,在單次模拟流程中同時處理多個故障。這種方法避免了傳統逐次故障模拟的重複計算,顯著提升效率。
2.技術實現
- 故障表機制:記錄電路中所有待測故障的狀态(如激活/未激活),通過邏輯運算并行跟蹤故障傳播路徑。
- 單遍模拟:輸入測試矢量後,電路邏輯值和所有故障效應在同一模拟周期内完成計算。
3.主要優勢
- 高效性:相比并行故障模拟(并行處理單故障)和演繹故障模拟(基于故障效應推導),同時故障模拟減少了計算冗餘,適用于大規模電路。
- 測試優化:常與測試生成算法交替使用,可縮短測試矢量長度,降低測試成本。
4.應用場景
主要用于集成電路測試領域,驗證測試集的有效性、評估故障覆蓋率,以及分析新設計電路的可靠性。
對比其他方法
- 并行故障模拟:通過硬件并行處理多個單故障,依賴計算資源。
- 演繹故障模拟:基于邏輯推導預測故障傳播,適合小規模電路但複雜度高。
分類
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