HSST是什么呢?

描述

如果去傻度搜索,你会发现如下解释:HSST(High Speed Surfacetransport)即超高速地面运输机,这个缩写来源于日本对中低速磁浮系统的描述。但是很明显,迪赛康并不是做列车的,那么我们说的HSST又是什么呢? HSST-High SpeedSignal Test,高速信号测试。概念是不是很大,你会想到什么,高带宽示波器,网络分析仪,还是高速测试夹具?但是我们在本文所说的HSST,指的是客户用来测试芯片高速通道的PCB电路板。

我们先来震撼一下!

设计图

实物图

上图就是一款FPGA的高速通道信号测试板,也就是我们简称的HSST单板。我们都知道,高速通道速率是FPGA(也包含CPU等其他芯片)的一个重要指标,FPGA的Serdes通道到底能跑多快的速率,有多少对高速Serdes,直接就可以决定一款FPGA在整个家族中的地位。

HSST单板的硬件架构并不复杂,主要可以分为三部分。

第一部分,当然是主芯片,但是请注意,这里的主芯片并不是焊接在单板上的,一般是用高速芯片测试座安装在单板上,原因很简单,因为HSST是测试芯片的,所以当然不能只测试一片,如果焊接后,那么相当于板子就定死了,测完一片想再取下来更换芯片,对于尺寸这么大的电路板和BGA封装管脚这么多的FPGA ,我只能说呵呵......

Socket顶部

Socket底部

每一款高速高速芯片测试座都是需要定制的,因为大部分芯片的管脚都不同,当然如果是封装一样而性能有差异的芯片有时候也可以通用同一款测试座。

测试座的性能直接影响你的测试结果,高速性能越好的测试座就越能反应被测试芯片的真实数据。另外注意的就是那个白色丝印的圆圈,为什么空出这么大的空间,因为这个圆圈是放热流罩的,在测试信号时,我们也需要对芯片进行高低温测试。

热流罩

你也许会说,直接把单板放进高低温箱整体做温度变化不就行了吗?但问题是,如果这样的话,你整板器件的温度性能都需要满足芯片测试的变化范围,那么对单板的成本会有很大的增加,所以综合考虑,我们会选择在测试过程中通过加热流罩来对测试芯片局部进行温度控制,这样也能达到测试的效果,同时又降低了整板的成本。

第二部分就是电源部分了,顾名思义,电源部分主要就是给测试芯片供电

各种电源接入方案

因为要充分考虑芯片在不同电压下的性能变化和功率损耗,所以每一路电源都需要有内外两种供电方式,一是通过HSST单板内部电源芯片转换,二是通过接外部直流电源供电,并且每组供电都需要有一定的可调范围,来模拟芯片的极限工作状况。

最后就是测试芯片通道,我们需要将每一组高速信号线都通过连接器引出,对于此文中图片的单板,我们一共有200对Serdes线,由于数量太多,所以我们采用了SMA和FMC两种引出方式,保证测试中每一路Serdes通道都能遍历到。

FMC ADVANCE

SMA的选型也很有讲究,对于测试10Gbps以上的速率,我们一般都是采用可拆卸SMA头,并且由于测试信号多,可拆卸的SMA头也能降低测试成本,它可以反复使用(注意有拆卸次数限制)

当然,除了测试高速通道,HSST单板也可以增加一切其他的测试模块,例如测试DDR,PCIE或其他芯片芯能指标的通用测试模块。

整个HSST单板的设计制造过程,包含了硬件系统架构,PCB高速设计,信号完整性仿真,高精度PCB加工,高速测试座的定制以及一体化组装等一系列工作,这也是迪赛康的核心价值所在。

HSST只是芯片测试工作中一个小的组成部分,我们也希望通过本文的描述,让大家对芯片测试有一个认识,最后祝愿我们中国的芯片设计制造业越来越好,最终引领整个电子行业,迈向世界的巅峰!

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