一種系統(tǒng)芯片的功能測試方法

　　1 引言 

　　一個正確的電路設(shè)計拿到工廠去制造，并不可能百分之百的正確地制造出來?？倳艿椒N種不確定性的影響，比如制造機器的偏差、環(huán)境干擾、硅片的質(zhì)量不一致甚至是一些人為的失誤等等方面的影響，生產(chǎn)出的產(chǎn)品并不全都是完好的。如果芯片存在有故障，這樣的芯片是絕對不允許流入市場中的。那么如何檢驗出有制造缺陷的芯片，這就屬于測試的范疇。在深亞微米階段，線寬非常精細，工序數(shù)量又多，更加容易受到干擾的影響，制造故障變得尤其明顯。所以必須加大測試的力度，盡可能地減少次品流人市場的幾率。

　　下面將通過設(shè)計一個系統(tǒng)芯片——“成電之芯”的功能測試平臺來具體介紹實現(xiàn)系統(tǒng)芯片功能測試的方法。

　　2 評估測試需求

　　在進行功能測試和選用必要的工具之前，應(yīng)該審定系統(tǒng)芯片測試的基本要求，并明確解決如下4個問題閉：1)哪些是必須的基本測試能力；2)怎樣觀察對測試序列的響應(yīng)；3)測試平臺需要多高的靈活性；4)需要多少經(jīng)費和時間。

　　對基本測試平臺能力[3]的評估應(yīng)該包括：1)所需的激勵時鐘速度；2)所需的激勵通道數(shù)；3)輸入的電壓標(biāo)準；4)測試序列的長度。

　　“成電之芯”是一款0.18μm工藝、內(nèi)嵌DSP核的730萬門SoC，面積31mm×31mm，PBGA609封裝，它的硬件部分主要實現(xiàn)脈沖壓縮、動目標(biāo)顯示(MTI)、動目標(biāo)檢測(MTD)、求模取對數(shù)等算法，其中脈沖壓縮比最大可做到1024，MTD濾波通道數(shù)最大為256，每個通道的濾波器階數(shù)最大為256，每個相參處理間隔的數(shù)據(jù)量最大為2M深度，MTI濾波最多可做16脈沖對消，根據(jù)雷達整機系統(tǒng)需求，上述參數(shù)可靈活調(diào)節(jié)，通過DSP核，可用軟件實現(xiàn)其它各類數(shù)字信號處理算法(如CFAR等)。芯片的內(nèi)部處理速度最快160MHz，外部I／O速率范圍為1～80MHz。芯片I／O電平為LVTTI電平。該芯片的數(shù)據(jù)流框圖如圖1所示。

　　圖1中，實線區(qū)域為芯片內(nèi)部各模塊，虛線部分為片外存儲器。從圖中可以看出，雷達信號處理專用芯片的數(shù)據(jù)傳輸主要由DPC數(shù)據(jù)總線和ED數(shù)據(jù)總線完成。

　　通過上述對“成電之芯”的簡單介紹，該芯片的系統(tǒng)功能和測試平臺的能力需求已經(jīng)一目了然。

　　3 功能測試平臺的建立

　　3.1 功能測試平臺建立方法

　　測試平臺是為了向被測芯片施加輸入激勵而建立起來的。如圖2所示，測試平臺向被測芯片輸入激勵，對輸出采樣，并將結(jié)果與期望值比較，得出比較分析結(jié)果。

　　建立測試平臺的過程是建立在對被測芯片功能屬性透徹理解的基礎(chǔ)上的。目前，常用的測試平臺建立方法有：采用可編程器件建立測試平臺、基于波形建立測試平臺、基于可編程測試儀建立測試平臺和基于事物建立平臺。