质量问题扩大

作为半导体的内容在汽车、医疗和工业应用的增加,那么担忧这些设备将函数多久,到底什么意思。

质量通常是一个模糊的概念。在手机,问题范围从糟糕的天线位置,导致电池消耗太快,花太多时间来加载特性。这些被认为是不便,也并不是所有的惊人的第一代设备。如果手机不工作五年后,这并不奇怪。

当电池过热更明确。的星系注意7已收到最多的新闻由于其召回的规模,但是这是一个反复出现的许多厂商的噩梦。惠普召回101000台笔记本电脑1月由于电池问题。即使波音公司经历过火灾造成的电池过热介绍了787梦想飞机。如此多个供应商的hoverboards去年。事实上,问题是如此普遍,德克萨斯大学的工程学院今年增加了一门名为“介绍了锂离子电池热安全性和火灾隐患。”

图1所示。锂离子电池过热。来源:德克萨斯大学

许多其他问题未被报道,然而,因为他们要么是固定在软件或不能被复制。

“如果你看一些大的失败,可以是三个或四个东西放在一起导致这个问题,“琪琪Ohayon说,业务发展副总裁最优+。“与设计可以是一个问题,与终端使用,或与制造。即使你有设计缺陷,这意味着失败的边缘性是高,但这并不意味着所有的设备将会失败。”

使它更难找出当经常是有缺陷的,因为它没有缺陷。

”这是不再只是通过/失败”,Ohayon说。“如果没事的一种用法,它可能不是好的另一个。”

也不是总是局限于硬件或软件。有时是一个独特的综合因素,导致一个问题。

“当你看质量的挑战是,不仅仅是芯片的质量,”比尔Neifert说模型技术主管手臂。“这是整个系统,创建了一个分割问题。有你关心的事情在每一个设计,但是对于汽车、工业和企业计算这些都是不同的。一些涉及到不同的硬件。其他涉及到不同的应用程序相同的硬件。如果你需要文档的处理安全问题,一个解决方案在这个空间是关于软件过程以及底层硬件。质量只是一样好你可以证明这一点。”

在高级节点,仅限于测试芯片和模拟,证明这不是一个保证将按计划运行。可靠性是质量随时间变化的函数,保证设备工作的唯一方法是通过收集和分析数据在其寿命。

“公司越来越多的观察设备是否silicon-proven,“Ranjit说Adhikary,负责营销的副总裁ClioSoft。“这不是两三年前。特别是在最低的过程节点,他们正在寻找证明在硅或product-proven IP。我们看到更多的公司比过去做测试芯片。与数字IP,这个过程中,频率和资格更重要。射频和模拟,他们定义规范和想了解的任何偏差会影响性能。”

分段质量
质量可以通过应用程序有很大区别。甚至从一个应用程序定义的质量可以不同。

“你有一系列的解决方案,每一个都有一个特定目的和特定的公差,”Christopher无法无天,外部客户加速主任英特尔。“你可以验证,直到母牛回家,但你会错过窗外,没有赚到钱,如果你不能让它出门。所以有一个权衡。之前可能是躲在墙壁之间。现在我们接触的客户理解一个特定的使用和试图overachieve。它必须是足够好,适合每个应用程序。但这些变化取决于不同的公差和市场需求。”

公差不同,最重要的一个特定的应用程序在一个特定的市场。

“很多这是关于风险容忍度,”大卫·莱西说设计和验证技术专家惠普服务器和先进的发展企业。“我们可能需要额外风险pre-silicon验证,所以希望我们能把事情进实验室,也许有机会得到一个产品。我们永远不要想看产品的足够好,但它也可以归结为不同的特性。如果我们有一个节点控制器芯片的一致性不工作,我们不能船。但可能会有日志记录功能调试,帮助我们了解什么地方出了错在一个巨大的系统。如果不工作就像我们想要它,我们可能会与发送好了,只要我们理解这将如何影响调试的能力。”

在汽车市场行业标准,如ISO 26262建立了一连串的事件,需要记录。“有你需要的认证要求和步骤,“Neifert说。“遵守它必须是注册在一套需求。”

这些类型的需求已经在mil /航空和医疗市场多年。但汽车公司没有经验与半导体技术对安全性要求苛刻的应用程序。

“五年前,ISO 26262不是一个半导体公司的问题,”乔治说Zafiropoulos,副总裁营销解决方案国家仪器。“这是最近才被推到半导体的家伙。在这个市场,每个人都有处理功能安全可追溯性。将搬到消费者市场,并最终可能是一种提高质量无处不在。与安全至上的系统中,设备需要优雅的失败。”

安全性至关重要的市场也开始包括安全需求的混合,因为会影响安全。

“人们试图解决安全通过的标准,但有趣的是,这个群体却实现硅晶体成功和质量,”哈利说福斯特,首席科学家验证导师图形。“安全是一个新领域。人们开始认识到,这是不容易解决的问题。不仅仅是注册不被攻击。这也是如何你知道有人不注入额外的电路设计。”

图2:硅晶体的成功是安全至上的设计大大降低。来源:导师图形/威尔逊研究小组

什么可能出错
与质量的最大挑战之一是归零到底出现了什么问题。电池火灾在手机和笔记本电脑,例如,仅发生在特定的步骤序列。否则所有这些设备会过热,会在发货之前已确定的问题。

“公司需要修改的数据在模拟基于事物真的执行,“优+的Ohayon说。“你需要解决,在所有的关键组件,你为每一个芯片和收集装置的DNA。也可以帮助你在其他方面。你创建一个索引,超越通过/失败智能配对。如果你对这个设备的设备,最好的组合是什么?”

需要大量的测试数据,用于建立之间的关系是什么,有时不工作。但随着复杂性的增加,那么的数据量,这使得它难以发现的问题。

“当你收集更多的数据,一切都变得更加复杂,”拉Nawrot说,软件产品经理Aldec。“你有断言覆盖、切换覆盖代码覆盖率和功能覆盖率。但与此同时,每个人都想要更多的速度,因此随着复杂性的增长是非常重要的在不同的方式提供解决方案。改进之一是减少部分的测试没有必要。”

得当,这种方法可以提高可靠性,因为它腾出时间和资源,让企业专注于那些真正重要的测试为一个特定的应用程序。像其他一切事物一样,测试变得更加复杂的设备变得更加复杂。能够确保一切正确设计验证,验证和测试变得越来越困难,如果有更多的测试,因为测试时间分配不改变。通过深入将如何使用设计可以要求什么,重要的是可以实现及时的市场。

“也许你可以减少回归测试,“但Nawrot说。“你可以决定看一定数量的测试场景或时间的测试,你可以优先考虑根据市场。对于商业航空市场,功能是高度优先的工作。但你也可以采取相同的工具和流程和改变一些事情。”

图3:典型re-spins的理由。来源:导师图形/威尔逊研究小组

在最先进的节点,物理学定义质量扮演着越来越重要的角色。

“死规模增加而功能结构尺寸和电压水平降低,“Raik Brinkmann说的首席执行官OneSpin解决方案。“所以你需要更少的能量来创造一个问题。这需要更多的纠错和TM(三模冗余)。但这也使得更难设计和验证”。

Brinkmann指出,情况有些机器学习松了一口气,因为噪音是算法和健壮性是建立在的一部分,所以某些类型的错误就是噪音,导致没有伤害。

更多的功能塞进一个装置会恶化这些问题。

“每一代手机技术比过去复杂得多,”倪的Zafiropoulos说。“收音机的数量都在同时使用,状态空间的数量在数字部分和模拟电路复杂性都会增加出错的潜力。有软故障电源管理。但真正的难题,尤其是5 g手机,同步发射机涉及更多的潜力。这使得测试更加复杂。您需要测试的组合。”

在过去,手机调制解调器操作在一个单一的通道。现在手机与基站通信,它可能被连接到另一个设备如汽车收音机或蓝牙无线耳机。在未来,数据预计将更为分散,传递在不同波段,然后最后re-aggregated。

左移位,延长
验证中起关键作用,和所需的验证复杂的设计一直稳步增长。两年前buzz的术语是“左移位。“现在正在进一步扩展吧,,除了制造。在消费者市场,例如,这不是不寻常的解决意想不到的设计缺陷和软件补丁后,设备已经在使用了。

“足够好,可以切实可行的软件解决方案,”Frank Schirrmeister说,集团系统开发套件的产品营销主管节奏。勘误表”软件和一个工作集,您可以使芯片工作。在验证计划,你有信心水平。你覆盖你需要的所有项目产品出门?这包括工作的电力需求。它需要启动软件。和它需要运行的基本测试。”

这并不意味着更少的努力致力于验证,当然可以。销售昂贵的仿真和FPGA原型硬件一直在稳步增长,而不仅仅是为移动设备应用程序处理器。

“我们看到新的垂直模拟器”,说让-玛丽•深色,营销主管导师图形的模拟。“我们也看到主机代管的增加。今天很多非常大的半导体企业中使用模拟器主机代管或共同主办的情况。”

硬件加速工具的速度增加,,意义更可以更快地完成。但这并不一定意味着更快的上市时间。在许多情况下是必需的,因为有更多的验证,验证和调试。

结论
质量的定义也在改变。它变得更细粒度的、更多的时间和更多的针对市场,迫使企业采取更强硬看看他们验证和测试,他们需要多少时间花在最重要的一个特定的应用程序。

甚至大型科技公司不总是正确的,但考虑到高价格的失败和回忆说,他们被迫做的更广泛的审查可能出错。