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論數位超大型積體電路系統可靠性設計

為了解決makar邏輯的問題，作者王致皓 這樣論述：

隨著積體電路製程科技進步，特徵尺寸不斷微縮，生產的晶片對於製程參數飄移等因素越來越敏感，更容易產生缺陷。另一方面，晶片使用過程中也有可能遭遇到帶電粒子的撞擊，產生暫態的錯誤。又或晶片銷售出並長時間使用後，由於老化效應，對電路產生永久性的損壞。晶片在以上生命週期中，不斷地遭遇各種造成錯誤運算結果的可能性。近年來，許多關鍵任務應用 (mission-critical applications) 如車用電子、航太科技、醫療電子蓬勃發展。這類應用皆存在許多輔助系統以協助操駕人員做出更適當且正確的判斷。倘若晶片因為以上種種因素造成錯誤運算結果，進而影響操駕人員決策，極有可能危害公共及人身安全。因此，晶

片的高可靠度需求成為學術及產業界極為重視的議題。在過去文獻中提出許多離線測試 (offline test) 解決方案與品質提升方案，也就是在晶片製造過程中的各階段，對其功能性以及規格做檢驗。然而上述關鍵任務應用除了要求有極高的離線測試品質以外，還需在已上線的情況下不斷地重複執行測試 (線上測試，online test) 與即時偵錯 (concurrent error detection)，隨時監控系統的健康狀態。本論文針對數位超大型積體電路系統提出完整的線上測試解決方案以達到可靠性設計的目標。本論文提出的可靠性設計方法除了在線上測試與即時偵錯等線上應用能有很好的效果外，為了提升硬體重複使用率，

所有的方法皆可同步為離線應用如錯誤診斷、有效良率提升、測試成本降低等應用帶來助益。依據數位超大型積體電路系統各部分的功能，本論文將系統分為1) 邏輯電路、2) 記憶體以及3) 基礎設施三部分，並分別對其提出可靠性設計。首先是邏輯電路，本論文利用邏輯隱含，即電路中兩條接線之間的既定關係做為期望值以偵測錯誤。由於邏輯隱含大量存在於電路的各處，故擁有極高的彈性。也因為如此，若將此大量邏輯隱含全加入檢查會造成極高的硬體開銷。然而，過去文獻中邏輯隱含化簡方法會造成錯誤偵測機率下降。針對此議題，本論文首先提出一嶄新的即時偵錯品質評估參數，同時考量電路當下可靠度，發現儘管只有1%的錯誤偵測機率下降，也會造成

額外數萬個錯誤偵測逃逸。為避免此狀況，本論文提出錯誤偵測能力無損之邏輯隱含化簡法，在確保錯誤偵測能力無損的前提下，大幅減少邏輯隱含數量。同時，為了提高錯誤偵測能力，本論文進而提出一套系統化流程以實現混合式即時錯誤偵測方法，策略性的選擇邏輯隱含以彌補其他即時錯誤偵測方法的不足。此方法除了更進一步降低邏輯隱含數量，亦提升錯誤偵測能力。另一方面，邏輯隱含除即時錯誤偵測外，亦提供額外的觀察點。依據此特性，本論文提出診斷導向混合即時偵錯法，同時對即時偵錯以及錯誤診斷能力大幅提升。針對記憶體的部分，本論文利用效能下降容忍的觀念，對快取記憶體重新設計，在記憶元件中所有功能性錯誤皆轉換至效能下降錯誤。只要效能

下降幅度可被接受，晶片即能被確保正常運作，因而提升任務應用時間 (mission application time)。此容忍若是在離線測試階段，晶片將依然可販售，有效良率因而提升。最後是基礎設施，高可靠度需求的晶片往往有大量感測元件及測試電路在系統的整個生命週期中監控其健康度，如何高效率地存取這些元件成為一重要議題。已被 IEEE標準化的可重新配置掃描網路 (Reconfigurable Scan Network，RSN) 對此提供高效的解決方案。RSN本身正確性是讓其提供有效存取的關鍵因素，然而，RSN複雜的結構相依性以及深度的循序邏輯導致其測試非常困難。本論文提出一內建自我測試電路ROST

I (RSN online/offline self-test infrastructure)，在每一次對所選定的路徑存取前，先進行全自動的測試。如此可以檢測RSN在線上應用的正確性，亦可以降低離線測試的測試時間以及測試記憶體開銷。ROSTI設計獨立於RSN，不會因RSN的設計不同而有改變。因此有著近乎固定且可忽略的硬體開銷，也因而有極佳的可擴展性。

邏輯流量加權的教學系列化策略之初探—以國民小學數學科分數加法單元為例

為了解決makar邏輯的問題，作者吳美慧 這樣論述：

日本學者竹谷誠於2007年提出教學課題系列化法，以作為教師課程設計時安排教學次序的參考，同時亦開啟科學方法在教學策略研究上的先河。教學課題系列化法主要是針對課程教材進行知識概念的邏輯性分析，以形成概念間的教學結構圖；然後根據教學策略不同，透過系列化指數的計算，取得概念的優先教學次序。然而處理系列化指數時，其將各個概念都視為相同重要，以致於實務上，造成重要性相同，無法選擇優先的困局。故本文提出邏輯流量教學系列化法，主張以教學課題系列化法為基礎，透過概念的路徑流量個數作為邏輯流量之加權，使各個教學策略的區隔現象更為明顯。為使研究內容更符合臺灣教師的需要，本文以十二年國民教育課程綱要數學領域草案進

行編列分數加法相關的教學概念，再以詮釋結構模式分析教學概念，並進行教學結構圖的繪製，接著使用傳統教學課題系列化法與邏輯流量加權教學系列化法，進行脈絡型、基礎型、應用型與非脈絡型四種教學策略的實例計算，並進行比較分析。研究發現，利用兩種不同方法進行計算後，脈絡型與基礎型使用兩種方法計算出來的結果相同，而應用型與非脈絡型的計算結果則有不同。然而在計算過程中發現，利用邏輯流量加權系列化法進行計算時，較不易發生系列化指數相同而需教師依經驗判斷的情況，對於量化參考之建立較具信度。