Tecniche funzionali di collaudo per chip automobilistici: la tesi premiata da IEEE TTTC
Ad aggiudicarsi l’E. J. McCluskey Best Doctoral Thesis Award 2025 è stato Francesco Angione, ricercatore del Dipartimento di Automatica e Informatica-DAUIN del Politecnico, grazie alla sua tesi di dottorato intitolata System-Level Test Techniques for Automotive SoCs.
Il premio, conferito ogni anno dalla TTTC (Test Technology Technical Community), l’organizzazione professionale promossa dalla IEEE Computer Society, che riconosce le migliori ricerche di dottorato a livello internazionale nel campo delle tecnologie di test e intitolato al professor Edward J. McCluskey, figura di riferimento nella progettazione logica e nella affidabilità. L’E. J. McCluskey Award valorizza infatti i contributi di maggiore impatto, promuove il dialogo tra mondo accademico e industria, e offre visibilità ai giovani ricercatori.
L’edizione 2025 ha previsto la selezione dei finalisti in occasione dell’IEEE VLSI Test Symposium (VTS) che si è tenuto dal 28 al 30 aprile a Tempe, in Arizona (USA), oltre che durante conferenze parallele organizzate anche in Asia, Europa e Sud America. In ciascuna sede, i candidati e le candidate hanno presentato le proprie tesi di fronte a una commissione internazionale composta da esperti ed esperte del settore industriale e accademico, incaricata di valutare i lavori sulla base dell’innovazione scientifica, della rilevanza applicativa e della qualità espositiva.
La fase finale del concorso è in programma dopo la pausa estiva, nuovamente negli Stati Uniti, durante la IEEE International Test Conference (ITC).
Il dottorato di Francesco Angione si è concluso nel marzo 2025, sotto la supervisione dei professori Paolo Bernardi e Riccardo Cantoro, all’interno del gruppo CAD – Electronic CAD & Reliability Group del DAUIN.
Il gruppo conduce attività di ricerca e trasferimento tecnologico nell’ambito della progettazione di circuiti e sistemi elettronici, con un focus particolare sui sistemi embedded. Le competenze coprono numerosi ambiti strategici, tra cui il collaudo, i sistemi tolleranti ai guasti, la validazione del progetto, l’affidabilità dei sistemi, le reti di sensori, il model-based design, gli algoritmi evolutivi, le tecnologie RFID e la bioinformatica, combinando approcci interdisciplinari e soluzioni avanzate.
La tesi System-Level Test Techniques for Automotive SoCs tratta di metodologie funzionali (programmi) avanzati, a livello di sistema, e di come valutare la loro qualità per il collaudo di sistemi elettronici complessi, destinati a veicoli, con l’obiettivo di mostrare come il System-Level Test sia una possibile soluzione per garantire maggiore affidabilità dei sistemi elettronici in domini, come l’automotive, dove la sicurezza degli utenti è affidata ai sistemi elettronici.
Francesco Angione spiega che negli ultimi decenni, il numero di sistemi elettronici basati su microcontrollori con cui entriamo in contatto quotidianamente è cresciuto esponenzialmente. La maggior parte di questi sistemi è nascosta e quasi invisibile agli utenti.
Infatti, come afferma il ricercatore, “al giorno d’oggi, in un’automobile possono essere presenti fino a un centinaio di microcontrollori dedicati, ad esempio, alla gestione della frenata di emergenza, dell'ABS e al controllo della stabilità del veicolo.”
L’uso dei microcontrollori ha ridotto di fatto i rischi alla guida; tuttavia, per garantire la sicurezza degli utenti, i microcontrollori vengono sottoposti a tecniche di collaudo per assicurare l’assenza di difetti che potrebbero causare malfunzionamenti. In questo modo si evitano situazioni come la propria automobile che frena in modo imprevisto mentre viaggia ad alta velocità in autostrada.
Per concludere, il ricercatore Angione commenta: “L’impiego di automobili a guida autonoma rende ancora più importante il lavoro di collaudo dei microcontrollori, dato che le decisioni di guida vengono affidate a loro. Inoltre, considerando il continuo sviluppo della società, sempre più dipendente dai sistemi informatici, dalle automobili ai data center, è fondamentale garantire alti livelli di affidabilità, per evitare situazioni pericolose per gli utenti e perdite di dati importanti nei data center. Stiamo parlando di circuiti con trilioni di transistor, e anche un singolo transistor malfunzionante potrebbe creare situazioni pericolose.”