基于总线的扫描数据分发风靡全球。
几十年来,过程和设计扩展已经触发了变革性测试解决方案的采用。大约20年前,当高速测试成为一种实际需求时,片上压缩成为解决测试数据时间和容量问题的标准。在过去的十年中,分层DFT使DFT工程师能够在大型设计中应用分而治之的方法,提高了实现工作量和测试成本。今天,该行业正在经历类似的转型,采用分组扫描测试交付。推动这一转变的是持续的设计缩放,这使得有效实现分层DFT非常耗时,以及更新的实现风格,如带基台的平铺设计和2.5D/3D封装。
西门子数字工业软件公司(Siemens Digital Industries Software)在不到一年前推出的流式扫描网络(Streaming Scan Network),是首个商业化的分组扫描测试全流程实现。自引入该技术以来,业界采用该技术的速度比任何其他类似的变革性DFT技术(包括嵌入式确定性测试(EDT))都要快。
流扫描网络(SSN)由一个总线组成,该总线通过SoC传递扫描测试数据,每个核心内部的主机节点从总线上拾取并返回数据。这种实现将单个核心的DFT需求与芯片级测试交付资源解耦。图1说明了SSN的基本架构。
在2020年国际测试会议上,英特尔报告了他们对SSN的评估结果。将SSN方法与传统的pin-mux方法进行比较,他们报告测试数据量减少了43%,测试周期减少了43%。实现和测试重定向任务要快10到20倍。在即将到来的国际测试会议2021年(ITC),许多其他SSN用户将介绍他们的经验。
分组扫描测试概述
不同于将扫描测试数据传递给核心的传统方法,其中每个核心都需要与芯片级引脚的专用连接,SSN通过共享总线以包的形式传递扫描数据。这将创建一个非常高效且可调的系统。设计人员不需要为每个核心分配固定数量的扫描通道,也不需要担心潜在的路由拥塞。
SSN通过一个统一的网络传递扫描测试数据,该网络连接到设计中的所有核心或块。进出芯片的数据看起来不像传统的扫描测试数据,而是以包的形式组织,并在每个核心上转换成更传统的扫描数据。
使用SSN,测试控制器是本地的;核心级主机节点在本地生成DFT信号,确保从总线拾取正确的数据并发送到扫描核心的输入,并将输出数据放回总线上。基于利用IJTAG (IEEE 1687)基础设施的简单配置步骤,每个节点都知道要做什么以及什么时候做。
收益vs.采用成本
一些新技术实施起来困难、昂贵或有风险。成本/效益分析的变量很多,而且对每个芯片制造商都是特定的。当今芯片设计的压力——设计的复杂性,硬布线扫描通道缺乏灵活性,相同内核和平铺设计的激增——都被纳入了计算中。未来的挑战——重复使用高速I/ o进行扫描测试、测试3D ic以及增加带宽进行非扫描测试——也应该被考虑在内。
SSN作为这些挑战的解决方案所追求的是高水平的自动化、与现有DFT和设计流程的兼容性、适用于所有设计类型的通用架构以及来自供应商的坚实支持。许多领先的半导体公司已经做了计算,并决定采用Tessent SSN分组测试解决方案。
SSN的具体好处包括将DFT开发时间缩短一半,简化路由和定时关闭,并将测试时间和测试数据减少4倍。
总结
SSN方法基于将内核级测试需求与芯片级测试资源分离的原理,通过使用高速同步总线将分组扫描测试数据交付到核心。它是与领先的半导体公司合作开发的,将扫描测试数据传输带入快车道。
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