Quantifiable Assurance: From IPs to Platforms

Hardware vulnerabilities are generally considered more difficult to fix than software ones because they are persistent after fabrication. Thus, it is crucial to assess the security and fix the vulnerabilities at earlier design phases, such as Register Transfer Level (RTL) and gate level. The focus of the existing security assessment techniques is mainly twofold. First, they check the security of Intellectual Property (IP) blocks separately. Second, they aim to assess the security against individual threats considering the threats are orthogonal. We argue that IP-level security assessment is not sufficient. Eventually, the IPs are placed in a platform, such as a system-on-chip (SoC), where each IP is surrounded by other IPs connected through glue logic and shared/private buses. Hence, we must develop a methodology to assess the platform-level security by considering both the IP-level security and the impact of the additional parameters introduced during platform integration. Another important factor to consider is that the threats are not always orthogonal. Improving security against one threat may affect the security against other threats. Hence, to build a secure platform, we must first answer the following questions: What additional parameters are introduced during the platform integration? How do we define and characterize the impact of these parameters on security? How do the mitigation techniques of one threat impact others? This paper aims to answer these important questions and proposes techniques for quantifiable assurance by quantitatively estimating and measuring the security of a platform at the pre-silicon stages. We also touch upon the term security optimization and present the challenges for future research directions

At-Speed Transition Fault Testing With Low Speed Scan Enable

With today’s design size in millions of gates and working frequency in gigahertz range, at-speed test is crucial. The launchoff-shift method has several advantages over the launch-offcapture but imposes strict requirements on transition fault testing due to at-speed scan enable signal. A novel scan-based atspeed test is proposed which generates multiple local fast scan enable signals. The scan enable control information is encapsulated in the test data and transferred during the scan operation. A new scan cell, referred to as last transition generator (LTG), is inserted in the scan chains to generate the fast local scan enable signal. The proposed technique is robust, practiceoriented and suitable for use in an industrial flow. I

Émulation et comparaison du mode test et du mode fonctionnel des circuits intégrés à horloges multiples

Ce projet de maîtrise s’intéresse à la représentativité du test de balayage à vitesse nominale (SBAST : Scan based at-speed test) versus le mode fonctionnel en termes de délais et de bruit sur l’alimentation. Dans la littérature, les efforts déployés pour vérifier si le mode test est représentatif du mode fonctionnel ont porté presqu’exclusivement sur le mode test, le mode fonctionnel étant considéré comme un point de référence stable. À partir d’expérimentations préliminaires (Thibeault and Larche 2012), on a remarqué que le mode fonctionnel à multiples domaines d’horloge amène l’apparition de fluctuations indésirables appelées produits d’intermodulation (PIMs), jusqu’ici inexplorés dans ce contexte. Un des objectifs de cette recherche a donc porté sur l’étude de l’impact des PIMs sur les délais de propagation et sur la tension d’alimentation. Afin d’atteindre les objectifs de recherche, une plateforme expérimentale a été mise en place. Cette plateforme comprend un testeur et un circuit sous test (CUT). Du même coup, nous avons étudié l’impact de la présence d’un testeur dans le même dispositif que le CUT. Les résultats obtenus démontrent que sous certaines limites fréquentielles, le test de balayage à vitesse nominale n’est pas représentatif du mode fonctionnel. Principalement parce que les PIMs présents dans le mode fonctionnel à multiples domaines d’horloge ne sont pas présents dans le mode test, car les horloges multiples ne sont pas distribuées dans ce mode. On conclue également que les PIMs présents dans le mode fonctionnel ont un impact sur les délais de propagation et sur la tension d’alimentation. Finalement, selon nos expérimentations, le testeur, qui génère l’horloge de test, a un impact sur le délai de propagation