变化的测试

测试微处理器正变得更加困难和耗时的,因为这些设备被设计成更复杂的任务,比如人工智能计算加速,使自动驾驶,并支持深层神经网络。

这不仅仅是局限于微处理器。图形处理单元在超级计算机等领域抢占市场份额。和微控制器,通常被认为是强大的微处理器的不那么复杂的表亲,获得在他们敦促采取行动的复杂性物联网和其他的新应用程序。

目前,商人微处理器测试设备市场非常小,估计价值6500万美元一年,的超大规模集成电路研究社的总裁李斯特·怕哈卡根据研究。一个关键原因是举动英特尔几年前,领先的微处理器制造商,设计和做出自己的微处理器测试人员。这些测试人员提供英特尔客户定制的铸造,但英特尔之外没有其他人。

英特尔和铸造客户使用专有的高密度模块化测试(HDMT)技术平台。其他一些大芯片制造商也转向了内部开发测试人员。与此同时,其他IC制造商使用的商用自动测试设备和它们的内部测试系统,虽然还有一些人采取DIY测试设置,启用PXI-based仪器,如国家仪器和其他供应商提供的各种模块。

图1:英特尔的HDMT。来源:英特尔

但商人微处理器测试设备市场正开始改变随着微处理器测试变得更加困难。

“DFT(针对)工具似乎耗尽了各级蒸汽,”Puhakka指出。“所以接下来你必须长时间保持测试仪上的部分吃了更复杂的测试运行的系统。这不是一个单独的微处理器。这也是其他类型的复杂SoC设备。这似乎是主要的趋势我们看到发生在非测试各级面前。这基本上就是人们解决的主要问题,这对吃供应商来说是个好消息,因为考试时间开始变长了,你会比以前需要更多的测试人员。”

今天,移动处理器仅占总额的一半以上,SoC测试,虽然单片机测试人员的市场正在增长。VLSI研究并没有一个特定的市场对单片机的图,但它被认为是在每年数亿美元。微控制器是进入专业汽车电子(连同电力设备),消费电子,无线设备,有线系统。

复杂性是造成挑战DFT软件工具,。微控制器针对技术的反应更大,但是,微处理器是一个更大的难题。

“平行测试也是一个大cost-of-test等式的一部分,”他说。“它不会带来任何好处。如果你设备的数量增加一倍,你测试你不2 x效率增益。你得到它的一小部分。一旦你远远不够,好处是收益递减。的生产率增长正在放缓,再次指出,更多的测试人员需要更复杂的设备。的无线驱动的智能手机业务过去几年非常,非常强烈。高端数字业务的重要性无疑是降低随着时间进入智能手机领域。有趣的是,如何改变人工智能和一些新数据中心设备出现。竞争是加热在数字方面一点。能够改变的动力学smartphone-centric回到计算中央。”

史蒂夫•接线盒产品营销主管导师,西门子业务,指出,导师都建立了自己的DFT产品线与2009年收购LogicVision多年来,加建自测(阿拉伯学者)工具逻辑和内存芯片,以及2016年收购银河半导体提供测试数据分析和软件缺陷减少。Galaxy产品现在反映在导师的Quantix半导体智能套件——具体来说,Examinator-Pro,让男人和PAT-Man。

“我们是DFT的市场领导者,”接线盒断言。他负责监管口径,导师的物理验证行;Tessent,包括前LogicVision产品;和Quantix。

三个关键领域的导师DFT包括gigascale设计,解决大型soc的复杂性;分层设计;和压缩。第二是Tessent硅硅验证期间学习产品提高生产力和产量增加阶段。汽车是第三。

“很明显,汽车爆炸,汽车电子是爆炸。电气化、汽车加上ADAS,接线盒说自动驾驶。”“自治和ADAS函数导致强劲增长,需要更好的质量和可靠性的电子产品。我们指的是这是一场完美风暴。”

单片机和微控制器
之间有巨大差异测试微处理器和微控制器。

“微控制器是驾驶技术的越来越小的几何图形的过程,”德里克·弗洛伊德说,业务发展总监效果显著专门从事电力、模拟和单片机。“单片机通常使用成熟的技术节点。微控制器驱动晶体管计数到数十亿美元,这是通常用于提供并行处理能力(多核)。由于这些均匀核,微处理器测试可以受益于运行相同的测试模式模拟相同的核心。”

单片机是针对不同的市场,这是反映在测试方法中。“单片机设备不分享这些奢侈品,因为他们通常都是单核,”Floyd说。”,由于各种各样的外围电路元件集成到他们的设计包括射频连接,a到d数模转换器、计数器、电源管理ic、场效应晶体管开关。这些需要不同类型的测试仪器,如直流规模AVI64 V93000,可以涵盖模拟、精密混合信号、电源和高压数字I / O卡。”

不过,有一些相似之处微处理器和单片机测试,“许多测试基础存在,”他说。“几乎所有数字的部分设备进行测试使用扫描测试来获得一个非常高水平的故障覆盖率。此外,如泄漏参数测试,输入/输出水平跨多个芯片和电源配置是常见的。内存和闪存测试相似和阿拉伯学者(内建自测)技术也可以利用。”

对系统级测试
两种趋势主导测试在这些领域。一个是故障覆盖率。另一种是降低成本进行测试。

故障覆盖率越来越有问题的原因有两个。一是系统变得越来越复杂和异构,所以一个微处理器或单片机可能只有一个系统中多个处理元素,和他们的行为在力量方面,性能或电特性可能差别很大取决于什么是包含在这个系统。其次,更多的使用这些设备在安全至上的市场,如汽车、工业物联网或医学,所以他们必须函数在严酷条件下有时和他们经常保持功能的时间更长10或15年,与消费设备的2或3。

“一个关键趋势由更高的集成设备操作电压和较低的功能多样性,”Floyd说。“我们看到的是要求更多的电力供应和更多的权力。市场要求越来越多的处理能力从微控制器和单片机,现在无处不在。良好的处理能力的例子包括ADAS系统车辆和AR /虚拟现实游戏的解决方案。单片机是物联网的核心解决方案。对测试的影响随着产品成本的下降意味着床需要仔细监控和最小化。”

降低成本,与此同时,需要为大容量设备增加多站点的水平测试。实际上,这动作测试更远的生产过程,这一趋势进行了大量的步骤在半导体设计一直到制造业。如何玩系统级测试(SLT)仍有待观察,但SLT变得更集中的测试设备供应商。

”流,从pre-silicon或pre-PCB post-silicon或post-PCB,每个阶段的过程是孤立的,”乔治·Zafiropoulos说解决方案营销的副总裁国家仪器。“每个筒仓都有不同的答案,和供应商的服务比post-silicon pre-silicon筒仓是不同的。测试也都是如此。董事会或芯片,测试是一个抽象的早期行为系统模型”。

通过构建测试今天跨度是什么业务或功能在芯片公司筒仓,可以开发更有凝聚力的系统级的方法。这是产生共鸣在许多不同的领域。

“我们看到一些关键市场动态,系统级测试正成为一个重要的测试方法,”阿尼尔Bhalla)说,高级经理,营销和销售天体电子学测试系统。“微控制器继续朝着更低的节点数,我们看到他们去sub-10nm在下一波。10 nm节点,与当前测试方法和典型的85%速度ATG,可能有数十亿的晶体管不测试。随着微处理机继续进入汽车领域,安全变得越来越重要。我们预计,电子产品在我们的汽车将在所有类型的工作温度,因此热测试在一个广泛的温度是很重要的。”

图2:SLT。来源:天体电子学

一个关键因素在这里不仅仅是单个组件是如何工作的,但他们是如何一起工作背景与其他地区的一个系统。这也会影响测试覆盖率。

“并发活动的数量,我们的汽车将需要大幅增加,我们想确保所有不同的场景被我们调用测试并发场景测试,”巴拉说。“例如,假设你是在你的汽车导航系统来引导你,你的卫星广播,你的孩子在无线流媒体视频,和一个来电有蓝牙。突然,一辆车在你的车道转弯。需要优先考虑什么?从测试的角度来看,这是一个非常困难的模式写在一个典型的吃了程序,但系统级测试方法简单得多。我们希望继续看到相同的压力,降低测试的成本,同时测试设备不断增加的复杂性。”

有一些方法可以进一步细化。并不是所有的测试都是同等价值的,玩到筒仓的概念。“测试一切也是浪费,”David公园,负责营销的副总裁最优+。“所以芯片越来越复杂,包越来越大,所花费的时间和系统级测试。而不是抓住一切在系统层面上,有些事情你可以赶上更早来确定设备的美好。这里的目标是更聪明的你如何固定预算申请测试。节省你的钱,你的测试目标,节省测试时间,这是一个巨大的代价。”

另外,并非所有系统的定义是相同的。例如,系统级测试可以适用于微处理器,董事会,甚至存储系统。

“存储SLT仍处于起步阶段,记忆测试是30年前,”斯科特说西方,SLT产品营销经理效果显著。“然而,SSD的状态机有几乎无限的组合,必须有效地测试没有无限的时间可用来执行强力迭代。虽然ICs有一定数量的向量或内存模式运行,ssd特性大量不断变化的国家——因素意外事件(如控制),结果是一个巨大的数量的情况下很难覆盖。SSD供应商不能解决所有可能发生的事,但他们必须能够船产品给客户信心十足地工作。”

结论
随着微处理器、微控制器和其他高级SoC设备变得更加复杂,他们提出新的挑战自动测试设备和相关设备,如处理程序。平行网站测试是不产生相同的生产力提高,被认为在最近的过去,产生了一系列的想法,只是在测试市场开始发挥作用。

测试策略需要重新定义系统上下文,但这引发了质疑市场将承担成本。被问到私人的问题是成本可以控制在继续测试在当前芯片预算总额的百分比,或者他们是否会上升,随后需要摊销对系统总成本,而不仅仅是一个离散的单片机或微控制器等部分。到目前为止,没有答案。已经清楚的是旧的方法是精疲力竭了。这些新方法将如何发展还有待观察,但变化是绝对来到这个部门。

编者斯珀林对此报道亦有贡献。

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