从已知的好死已知系统UCIe IP

Multi-die系统是由一些专门的功能(或chiplets)死去聚集在同一个包中创建完整的系统。Multi-die系统最近成为解决克服摩尔定律的减速通过提供一个路径缩放功能封装芯片的方式可制造的具有良好的收益。

此外,multi-die系统使产品SKU灵活性的性能扩展匹配不同细分市场的需求,优化流程节点/函数的混合和匹配各种流程节点相同的产品,更快的上市时间,降低风险。

使die-to-die路由密度和支持高带宽流量之间死了,包装技术发展创造新的,先进的包,基于硅插入器(tsv)或硅桥,最近,分配层(RDL),扇出和高清基质。

multi-die系统成功的一个关键方面是能够保证系统的可测试性在不同阶段的制造和装配,以及确保运行可靠。通过使用额外的装配步骤和更复杂的碰撞和包装技术,multi-die系统需要测试和可靠性程序超越先进的单片设计。

裸模,计划本身,应该是预应力,以确保所有缺陷模或包检测聚集在一个包。如果检测到有缺陷的死后组装,然后完成multi-die系统必须与严重影响报废成本。测试裸死的过程叫做好死(KGD)测试。

装配过程本身随所选的包装技术。例如,芯片技术,死在哪里放置第一和互连是建立在他们之上,不允许“known-good-package”测试,有可能导致取消好死如果互连是错误的。另一方面,chip-last技术,分别建立互连和死亡是聚集在上面,使预先测试包的组装之前,减少好死后被取消的概率。

multi-die系统可测试性解决方案可分为几个方面:

1. 测试覆盖率的个体块内死亡
2. 测试覆盖率的个人死亡(裸死)
3. 组装测试系统(die-to-die报道)
4. 访问测试织物裸死
5. 分层组装后织物试验

本文描述了一个全面的测试解决方案,利用的好处UCIe IP确保multi-die系统可靠性。

DFT UCIe接口

高UCIe接口测试覆盖解决方案是通过实施广泛的可测试性特征UCIe IP在裸模条有缺陷的模具测试阶段。的一些功能包括:

1. 扫描链覆盖所有形成的数字电路
2. 特定的阿拉伯学者专门功能
3. 回路内建自测(阿拉伯学者)功能覆盖完整的信号链IO销
4. 可编程的伪随机二进制序列(PRBS)和用户定义的测试模式发电机和跳棋
5. 错误注入消除错误的传递

此外,功能扩展覆盖die-to-die链接,后包组装可以帮助实现高水平的测试覆盖率,包括:

1. 远端(die-to-die)阿拉伯学者环回功能
2. 阿拉伯学者Die-to-die联系
3. 2 d眼睛利差分析边缘性
4. 每车道检测和修复功能

UCIe测试和维修

先进的软件包使高密度与微细micro-bumping路由和路由在硅或RDL插入器。在装配过程中,有些micro-bump连接可能没有很好地形成和分解。UCIe提供了能力测试和维修这些连接组装的方式恢复后可能产生的损失。

UCIe测试和维修生产过程中执行测试,连接初始化。在测试阶段每个链接检查缺陷速度缓慢。有缺陷的链接被重新路由修复数据备用链接UCIe预定义的标准。

UCIe配置针对高级包包括8备用针/方向(TX和RX)使所有功能的修复链接:

1. 四个备用针销修复数据,2针每组32针数据
2. 一个备用销时钟和时钟和跟踪销修复
3. 三个备用销,每个有效的销,边带销销数据和时钟数据修复

测试和维修执行时没有有效的交通die-to-die链接。修复完成后初始化链接,它被认为是好的,流量可以通过没有问题。结果PHY配置,称为PHY修复签名,存储在内部寄存器的两端连接。

退化,由于老化或其他,microbump特征在操作过程中可能会影响链路的性能。这将是发现协议层面上通过增加误比特率(BER),或者最坏的情况下,通过数据被丢失。在这种情况下,该链接将中断和一个新的测试和修复步骤执行。

然而,一些应用程序有严格要求的连续性die-to-die链路上的流量——他们不能容忍中断交通在操作期间。在这些情况下,一个可测试性的解决方案增加了信号完整性监控每个UCIe接收机销(SIM)。

图1:链接修复使用建于备用链接。

信号完整性监控

SIM监视器是嵌入到接收器上的小块。他们经常感应信号接收器销,在正常运行期间,以识别信号的变化特征,影响性能或显示的链接链接不再健康,可能会破坏在不久的将来。

由个人传感器收集的数据被收集在一个监控、测试和维修(地铁)控制器,外部的接口,以作进一步的处理。聚合来自多个UCIe链接的数据可以提供即时见解multi-die系统,使预测的健康维护的链接。

如果一个特定的链接预测是通过这个过程故障的风险,它可以禁用和数据路由到一个备用链接,利用UCIe PHY修复机制,即使没有交通中断。

图2:健康监测解决方案UCIe链接。

加速唤醒时间

而交通模式对于大多数die-to-die接口用例,例如在服务器分割或扩展,被认为是稳定的在操作过程中,在某些用例交通可能表现出丛发性行为。在这种情况下,需要把界面进入低功耗模式节省电力虽然没有流量。连接初始化可以通过避免加速测试和修复过程,依靠UCIe PHY修复签名过去PHY创建初始化。

这个概念可以进一步扩展到模具的情况下完全关闭。在这些情况下,PHY修复签名从体育中检索和存储在一个on-die永久性存储器(eFuse或flash)。的内存可能会存储多个签名,覆盖不同的用例或条件,使额外的用户的灵活性。

加速测试与UCIe死去

测试时间是一个昂贵的商品。分区可以加速测试时间的测试策略分层并行运行测试不同的模具。层次结构可以扩展多个死于multi-die系统通过连接两个死分层次的测试基础设施。这种方法允许访问所有死于multi-die系统从一个JTAG(或相似的)测试接口在主死。

通常,测试时间是时间的限制或阅读测试向量加载到死亡。JTAG接口可以成为速度瓶颈。为了克服这个限制,设计者可以使用现有的高速接口,如PCI Express(作为PCIe)或USB等接口的测试设备。测试向量和命令是通过该接口和depacketized死在生产试验阶段。

许多死没有高速接口,然而,在UCIe die-to-die接口可以使用,在测试时,运输大型测试向量和命令之间高速模具。UCI die-to-die接口扩展了高速DFT接入整个完整的multi-die系统没有增加针的数量,这是特别重要的IO和area-limited死亡。

总结

除了UCIe die-to-die接口,公分母,使所有这些测试和可靠性增强特性是一个测试,维修和监控织物可以连接所有内部块。测试、维修和监控织物跨越各种死于multi-die系统,提供一个结构层次基础设施,达到以下重要作用:

1. 管理个人死于multi-die的测试系统
2. 优化测试调度,以减少测试时间
3. 支持高速测试访问在死后,通过UCIe接口
4. 收集信息的健康监测接口嵌入UCIe接口,使进一步的系统级处理
5. 管理存储的PHY修复签名在非易失性内存
6. 和更多的

Synopsys对此提供了一个全面的和可伸缩的multi-die系统解决方案,包括EDA和IP,快速异构集成。安全可靠的die-to-die连接性,Synopsys对此提供了一个完整的UCIe控制器,PHY和验证IP解决方案。作为Synopsys对此SLM &测试家族的一部分,一个完整的UCIe监控、测试和维修(地铁)解决方案可用星等级制度(合成)的解决方案。地铁解决方案包括信号完整性监视测量信号质量UCIe车道,自测阿拉伯学者,和修复逻辑冗余通道分配而无解决方案作为连接结构支持行业标准IEEE 1687, IEEE 1149.1, IEEE 1838接口。这个完整的解决方案使高效和划算的健康监测UCIe在硅生命周期的所有阶段,这是multi-die系统可靠运行的关键。

资源:

• Synopsys对此Multi-Die系统解决方案
• Synopsys对此UCIe IP解决方案
• Synopsys对此TestMAX