DFT验证面临的挑战及解决方法

对于高集成度的芯片来说，设计阶段一个小小的错误，都可能导致产品有缺陷，让工程师们爆肝几个月的成果毁于一旦。为了避免这种情况，需要在芯片设计阶段就插入各种用于提高芯片可测试性（包括可控制性和可观测性）的硬件逻辑，以便更早发现产品问题，这就是DFT(Design for Test，可测性设计 )。  

在芯片的DFT验证过程中，一般会利用ATE向待测芯片的输入管脚发送测试用的Pattern，然后在芯片的输出管脚比对输出时序，由此判断待测芯片是否存在制造缺陷、符合其功能定义，就像是通过测试的pattern验证芯片的真值表。

具体来讲，其实现方式是，把DFT逻辑(如Scan Chain, BIST, Boundary Scan、ATPG 等)加入到芯片设计之中，在芯片流片回来后，通过DFT的测试验证确保交付的芯片是没有故障的。

DFT验证通常会用到两种方法，SCAN（扫描测试）和BIST(build in self test，内建自测)。SCAN主要是用来检测芯片制造过程中经常会出现的失效问题。BIST主要是在芯片内部产生测试码，对测试结果进行分析。

工程师在做DFT验证的时候面临以下显著的挑战：

DFT工程师需要依赖TE工程师的帮助，实现ATE机台上Pattern(如SCAN，BIST)反复验证从而进行问题定位；

昂贵的ATE资源时常被不同项目占用，单独DFT pattern验证无法在项目需要时及时协调；

普通的仪表并不具备Pattern调试的功能；

不同ATE测试机台需要不同的pattern文件进行转换；

值得一提的是，新冠疫情发生以来，人们不得不居家办公，远程工作的重要性凸显出来。桌面式的DFT验证平台，可以让DFT工程师随时随地办公，无需寻找稀缺的ATE资源，并且占地面积很小。

01 PXI破解远程DFT验证难题

NI数字Pattern仪器PXIe-6570/6571正是为远程调试、灵活测试、跨实验室到量产应用量身打造的仪器。NI首次将ATE级数字功能引入到业界标准的PXI平台中，实现多种pattern调试，Shmoo图，Digital Scope等ATE级专业数字功能于小巧的桌上型仪表，能为各种MCU、射频和混合信号IC、IoT芯片等产品开发流程加速。

NI专家指出，PXIe-6570/6571是专门为半导体验证和产测服务的ATE level的仪表，里面内嵌了pattern编辑工具。它支持的向量速率是100M，最大数据率达到200Mb/s，每通道的向量深度可以达到128 M。不仅如此，它还具备了PPMU（管脚参数测量单元）的功能，可以测试每一个管脚的静态特性。

我们再来了解下前面提到的数字pattern编辑器，数字pattern编辑器是一个用于导入、编辑或创建测试pattern的交互式工具。该软件集成了用于器件引脚图、规格参数和pattern的编辑表，用以开发或编辑导入的数字测试向量和pattern。数字Pattern编辑器包含Shmoo绘图等工具，可帮助用户更深入地了解不同条件下的待测设备(DUT)性能。同时，该编辑器还提供调试工具，例如将pattern上的故障覆盖掉或使用数字示波器查看引脚数据的模拟视图。

在从设计到验证再到量产的过程中，不同来源的Pattern经常需要转换。NI的PXIe-6570/6571搭配合作伙伴孤波科技国产自主研发的Pattern转换工具，可以将EDA工具、实验室验证至ATE不同厂商间的pattern文件打通。

02 转换神器孤波Pattern Converter

孤波科技的软件工具 Pattern Converter 可转化WGL/STIL/VCD/eVCD到ATE的pattern格式，并可直接生成不同厂商ATE的pattern文件，从而快速将pattern导入不同量产ATE。

无论DFT工程师是通过与TE协作进行ATE机台上的pattern调试，还是DFT团队基于桌面式pattern验证平台，直接将ATPG的pattern文件导入验证平台，在自己工位进行使用，连接设计与测试，加速协同研发与验证。

提起远程工作，绝对不能错过孤波的远程协同工具——OneTest。OneTest采用了软件行业先进的远程过程调用RPC框架，基于远程框架提供的认证、流控制、阻塞绑定和超时等功能，可以凭本地执行的相同体验有效完成远程控制、执行以及调试。

孤波专家举例解释：比如在上海的测试验证工程师原本能够使用上海或者北京办公室的仪器和设备，但是封闭在家后只能处理基本事务无法使用这些仪器。利用OneTest可直接连接公司在北京的设备实时进行调试、数据收集及报告生成，真正做到疫情下持续产出生产力。

Test IP Manager是OneTest统一的测试IP管理工具，基于云端Test IP仓库，可以远程进行测试IP的版本管理、协作、上传和下载操作，方便的在远程环境中进行协作。

本文提到的DFT验证方法和pattern转换神器，在以下DFT验证视频中均有系统性讲解。

原文标题：远程桌面式DFT验证，PXI又露了一手

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　　审核编辑：汤梓红