●●● 888 ●0 ● ● ●●d ●●●● 第十二章Soc测试 子件技女学 1966 University of Electronic Science and Technology of China
2021/8/18 2 第十二章 SoC测试
●●● ●●●0 ●● ●● ●●●● 本章重点 ●●●● ●●o● ·SoC设计的基本概念 。IEEE P1500协议 ·SoC的DFT策略的探讨 3
本章重点 SoC设计的基本概念 IEEE P1500协议 SoC的DFT策略的探讨 3
●●● 88880 ●●●● ●●0●0 ●●●● ●●0● ●● 12.1SoC的基本概念 2021/8/18 4
2021/8/18 4 12.1 SoC的基本概念
SoC设计的特点 ●● ●● ●设计方法从传统的电路设计转向系统设计。 ●● 。设计的重心从逻辑综合、布局布线转向系统的设计、软硬件协同 的设计以及仿真。 。大量使用了IP模块重用的方法。 SoC的设计多基于深亚微米（①SM)和超深亚微米级工艺(DSM),必 须将高层的设计和底层的版图设计紧密结合，作为整体来考虑。 SoC是非常复杂的系统，测试这样复杂的系统，需要使用结构化 和系统化的DFT(design-for-testa.bility)的方法。将测试方法 融入到设计的过程中，使设计和测试可以重复利用。 5
SoC设计的特点 设计方法从传统的电路设计转向系统设计。 设计的重心从逻辑综合、布局布线转向系统的设计、软硬件协同 的设计以及仿真。 大量使用了IP模块重用的方法。 SoC的设计多基于深亚微米(DSM)和超深亚微米级工艺(VDSM)，必 须将高层的设计和底层的版图设计紧密结合，作为整体来考虑。 SoC是非常复杂的系统，测试这样复杂的系统，需要使用结构化 和系统化的DFT(design-for-testability)的方法。将测试方法 融入到设计的过程中，使设计和测试可以重复利用。 5
●● SOB→SOC→SIP ● ●● ●●●● ●●●● ● System on a Chip System on a board CPU ASIC SiP CPU memor CPU CPU ASIC ROM DSP SRAN 之 号 数开 无圾史清 图1不同功能器件集成到不同 图2.系统封装内不同功能 的封装内形威功能不同的模块 器件可以是20或0封装 6
6 System on a board System on a Chip SOBSOCSIP
●● SOC软硬件协同设计流程 ●●●● ●●● ●0 ●●●●0 ●●●● ●●0● ● ● Design Architecture IP Library Specification Estimators Description Language L Hw/Sw Partitioning HW SW Verification VHDL,Verilog Synthesis Compiler Cosimulation Rapid design space exploration On-Chip Quality tool-kit generation Care Off-Chip Memory Design reuse nterface 7
7 SOC软硬件协同设计流程
●● ●●● 三种IP ● ●● ●●0 ●●0● ● Soft Resusability core portability flexibility Firm core Hard core Predictability,performance,time to market 8
8 Resusability portability flexibility Predictability, performance, time to market Soft core Firm core Hard core 三种IP
●● ●●●● ●●●● 可复用核的分类 ●●● ●●●●0 ●●●● 类型 灵活性 设计流 表达 库 处理工 可携带性 程 艺 软核 非常灵 系统设 行为 无 无关 无限制 活 计 RTL 不可 RTL 测 固核 比较灵 版图 RTL, 参考 生成 库映射 活 布线 模块， 时间模 网表 型 硬核 不灵活 Routing Polygon 特定的 固定 过程映射 可预测 验证 数据 库和 设计 规律 9
9 可复用核的分类 类型 灵活性 设计流 程 表达 库 处理工 艺 可携带性 软核 非常灵 活 不可预 测 系统设 计 RTL 行为 RTL 无 无关 无限制 固核 比较灵 活 版图 布线 RTL， 模块， 网表 参考 时间模 型 生成 库映射 硬核 不灵活 可预测 Routing 验证 Polygon 数据 特定的 库和 设计 规律 固定 过程映射
SoC测试与板级系统测试的比较 ●0 ●● ●●● IC设计 IP设计 ●SoB(System on Board)的元件是制造好、经过测试的IC元件； S0C的元件是未经制造和测试的核，是虚拟元件； 森 IC验证 IP验证 ●SoB上的IC由生产厂生产、测试并提供测试方法； SoC上的核由集成商制造和测试： IC制造 ●SoB系统集成者认为IC是无故障的，其核心工作是用IC来 IC测试 设计和制造系统，只负责测试IC之间连接的缺陷： SoC系统集成者不但负责核之间互连逻辑和互连线的测试， 还特别要负责核的测试： ●IC之间的连接具有较好的可控性和可观性； SoB设计 SoC设计 P的内部及其连接间缺少直接的可控性和可观性。 SoB验证 SoC验证 SoC是基于核的设计，对其测试除了涉及到对每一 黍 SoB制造 SoC制造 个核的测试、UDL测试、核之间互连测试和SoC整体 测试外，还有测试策略的开发问题。因此，SoC的测 SoB测试 SoC测试 试比较独特，远比传统的ASIC测试复杂得多。 10
SoC测试与板级系统测试的比较 SoC设计 SoC验证 SoC制造 SoC测试 IP设计 IP验证 IC设计 IC验证 IC制造 IC测试 SoB设计 SoB验证 SoB制造 SoB测试 元件系统 SoB(System on Board)的元件是制造好、经过测试的IC元件； SoC的元件是未经制造和测试的核，是虚拟元件； SoB上的IC由生产厂生产、测试并提供测试方法； SoC上的核由集成商制造和测试； SoB系统集成者认为IC是无故障的，其核心工作是用IC来 设计和制造系统，只负责测试IC之间连接的缺陷； SoC系统集成者不但负责核之间互连逻辑和互连线的测试， 还特别要负责核的测试； IC之间的连接具有较好的可控性和可观性； IP的内部及其连接间缺少直接的可控性和可观性。 SoC是基于核的设计，对其测试除了涉及到对每一 个核的测试、UDL测试、核之间互连测试和SoC整体 测试外，还有测试策略的开发问题。因此，SoC的测 试比较独特，远比传统的ASIC测试复杂得多。 10
●●● ●●●● ●●●●0 ●●●● 一般SOC的结构 ●●●●0 ●●●● ●●0● ● PLL Memory Memory Specific Core UDL Block Inter face Micropro. A/D, DSP D/A 2021/8/18 11
2021/8/18 11 一般SOC的结构 Memory Memory PLL UDL UDL Micropro. DSP A/D, D/A Inter face Block Specific Core