摘要: 1．本文的创新点
处理器的多核结构设计已成为提升处理器性能的重要方法，然而随之集成度增大、功能模块增多的趋势使得多核处理器测试面临着高功耗、高成本及低效率的挑战。在Godson-3-四核处理器的测试设计中，为解决高测试功耗及测试时间、管脚资源有限等问题，本文提出一种多核测试访问机制，基于分治思想，并利用多核处理器的同核架构特点，来进行模块化、多模式向量生成及测试施加，在对IEEE1149.6标准的兼容基础上，可实现60余条测试指令，从而大幅提高芯片测试质量，并有效控制了向量生成及测试时间。同时，本文提出使用三级时钟门控设计来灵活控制模块化测试，在不影响测试覆盖率要求下，测试功耗明显降低。此外，对Test Wrap的复用设计和Scan collar的应用使得Godson-3芯片在较小的额外面积开销情况下有效增加了芯片的可测试性，提高测试质量。 2．实现方法
基于“先模块、后整体”的思想，Godson-3使用一种可扩展的层次式多核测试访问机制TAM，利用三级测试控制单元进行六模块分块测试。其中顶级控制单元TCU通过JTAG接口将IEEE1149.1兼容测试指令传入到各个核级控制单元NCU；NCU则与IP核一一对应，根据测试指令，设定待测核内的待测模块状态，同时将指令传给相应的模块级控制单元BCU； BCU根据指令译码的测试模式来设定扫描结构的连接关系，包括压缩模式、内联模式、长链模式及调试模式，这四种模式可灵活调节测试时间、覆盖率等因素，以达到最优测试效果。
其次，该TAM包含了数据同步比较器DSC。在多个同构核同时测试中，DSC一方面实现基于X-Mask方式的核内测试结果比较，提高测试效率，另一方面，它仍支持对指定核的测试结果输出，为故障诊断提供依据。这种方式在不降低测试质量同时，有效降低了测试时间。
为有效降低测试功耗，Godson-3针对时钟实现三级门控设计。其中，1级门控单元用来确保仅当某区块被测时其时钟打开，避免非测试区块寄存器翻转，2级门控单元用于存储单元BIST与功能逻辑的分离，而3级门控单元则用于全局测试的低功耗向量生成。
为降低物理设计的面积开销，Godson-3采用复用式Wrapper结构，在复用原有的模块接口寄存器的同时，通过测试指令使得Wrapper链既可当作控制输入点，也可当作观察输出点。此外它还加入Scan collar链式结构，用来直接控制及观察片上cache，提高了芯片的可测性。 3．结论及未来待解决的问题
为应对多核测试的功耗、测试成本及效果等方面的挑战，本文提出的层次式多核测试访问机制及时钟门控单元设计等方法，能够将多核测试的测试功耗、覆盖率及向量生成时间都控制在理想范围，提高了测试质量。该方法的提出，也同时为多核芯片上异构核测试及低功耗向量生成提供了有益参考。 4．实用价值或应用前景
本文提出了一种多核测试方法并应用于Godson-3-四核微处理器中，使该芯片达到了理想的低功耗、低测试开销及高覆盖率的测试效果。同时，该方法具有较好的可扩展性及移植性，在Godson-3的八核及十六核等微处理器中均具有应用及参考价值。