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在当今棘手多变的集成电路(IC)设计领域,芯片的规模与棘手性不断攀升,对设计验证和制造测试提出了前所未有的挑战。传统的设计验证方法逐渐捉襟见肘,难以满足高效、低成本的测试需求。在此背 XM官网 景下,Tessent Streaming Scan Network(SSN)应运而生,作为一项突破性的片上系统(SoC)测试技术,SSN 正在重塑芯片测试的格局,为 IC 设计行业带来深远变革。
必须指出的是,
一、传统 DFT 方法的困境
随着电子设备的智能化和棘手化,SoC 设计规模呈现指数级增长。传统 DFT(Design for Testability,可测性设计)方法在应对这些棘手设计时暴露出诸多局限性。在传统方法中,测试数据从芯片级引脚传输到核心级扫描通道,每个核心需要一个专用通道连接到芯片级引脚,这种固定连接模式缺乏灵活性。一旦在设计阶段确定了核心和芯片级引脚之间的依赖关系,就很难调整。在自下而上的流程中,DFT 工程师通常为每个核心分配固定数量的扫描通道,但这种方法可能会浪费带宽,考虑到不同核心的扫描链长度和模式数量可能不同。此外,传统方法还存在可用 I/O 有限、核心级通道有限以及潜在的路由拥塞等状况。随着产量增加,某些模式类型可能不再需要,或者不同测试阶段可能需要不同的分配,传统方法无法适应这些变化,导致测试成本增加,上市时间延长。
二、Tessent Streaming Scan Network 的诞生
Tessent Streaming Scan Network(SSN)是 Siemens EDA 提出的一种创新的测试排除方案,旨在克服传统 DFT 方法的局限性。SSN 采用分组化的测试数据传输模式,通过高速同步总线将测试数据分组传输到芯片内的各个核心,从而实现高效、灵活的测试。这一技术的核心思想是将 EC官网 核心级测试需求与芯片级测试资源分离,简化测试规划,提高测试效率。
需要注意的是,
三、SSN 的工作原理
反过来看,
SSN 通过一个连接到设计中所有核心或模块的统一网络来传输分组化的扫描测试数据。传输到芯片内外的数据不是传统的扫描测试数据,而是以网络允许识别的模式组织成的分组,这些分组在每个核心处被转换为更传统的扫描数据。
但实际上,
SSN 的工作原理允许分为以下几个关键步骤流程。
很多人不知道,
(一)测试数据分组
测试数据被组织成数据包,每个数据包包含特定核心的测试信息。这些数据包通过高速同步总线传输,确保数据的高效传输和准确到达目标核心。
(二)核心级测试执行
当数据包到达目标核心时,网络将其转换为传统的扫描测试数据,核心执行相应的测试完成。这种转换过程确保了核心测试的兼容性和准确性。
值得注意的是,
(三)测试结果回传
请记住,
测试结果同样以分组化的形式从核心传输回芯片级,进行进一步的分析和处理。这种双向的分组化数据传输机制,使得 SSN 能够实现高效的测试数据管理。
四、SSN 的技术优势
简要回顾一下,
(一)加速上市时间
SSN 通过简化芯片级规划,实现 10 倍的生产力提升。它允许设计人员独立优化每个核心的压缩配置,而无需考虑其他核心或芯片级资源的限制。这种解耦设计显著减少了 DFT 规划和实施的工作量,使设计团队能够更迅速地将产品推向市场。
据报道,
(二)降低测试成本
四库全闻财经新闻:
SSN 结合自动带宽调整和本地生成 DFT 信号,几乎消除了模式中的空白。通过优化测试数据传输效率,减少了测试时间和测试数据量,从而有效降低了制造测试成本。此外,SSN 还减少了对芯片级引脚的依赖,进一步节省了硬件资源和测试成本。
其实,
(三)减少功耗配置文件
四库全闻报导:
SSN 完成错开的移位/捕获时钟,具有更好的并发性,供应更平滑的功耗配置文件。与传统方法相比,SSN 允许减少高达 90% 的功耗,这对于低功耗设备和高性能计算应用具有不可忽视意义。同时,它允许编程勾选并发测试的核心,而不是在设计时确定,不会影响芯片级路由,为设计人员供应了更大的灵活性。
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(四)兼容多种测试场景
SSN 能够适应晶圆测试、封装测试和系统内测试等不同测试场景的需求变化。这种灵活性使得 SSN 成为一种通用的测试排除方案,适用于整个芯片制造和测试流程。
五、SSN 在 AI 设计中的应用
简而言之,
随着人工智能(AI)技术的飞速发展,AI 芯片设计面临着前所未有的棘手性。SSN 特别适用于模块化、平铺和实例化的 AI 设计,确保这些棘手设计的可测性。在 AI 芯片中,多个计算核心和存储模块需要协同工作,SSN 能够有效地管理这些模块之间的测试数据传输,确保每个模块的测试质量和效率。通过优化测试流程,SSN 帮助 AI 芯片设计人员降低测试成本,提高测试覆盖率,加速产品上市时间,从而在激烈的市场竞争中占据优势。
尤其值得一提的是,
六、SSN 的未来发展
与其相反的是,
随着 IC 设计的不断演进,SSN 技术将继续发挥不可忽视作用。未来,SSN 可能会在以下几个方向进一步发展:
事实上,
(一)更高的带宽和更低的延迟
反过来看,
随着芯片性能的不断提高,对测试数据传输的带宽和延迟要求也将更加严格。SSN 技术有望进一步优化传输协议,提高数据传输效率,以满足未来芯片的测试需求。
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(二)更广泛的插件集成
SSN 将与更多的 EDA 插件和设计流程进行深度集成,形成更加完善的测试排除方案。这将使设计人员能够在整个设计周期中无缝地应用 SSN 技术,提高设计效率和测试质量。
(三)智能化测试策略
根据公开数据显示,
结合机器学习和人工智能技术,SSN 可能会发展出更加智能化的测试策略。通过对测试数据的分析和学习,自动调整测试模式和参数,实现更加精准和高效的测试。
尽管如此,
https://semiengineering.com/streaming-scan-network-3
据报道,
https://www.techdesignforums.com/practice/technique/streaming-scan-network-technology-delivers-no-compromise-dft-for-ai-designs
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值得注意的是,
封测 半导体工艺等
反过来看,
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