无论你是 IC 设计新手,还是资深 RTL Synthesis 工程师,深入掌握设计可测试性(DFT)关键技术,是提升芯片可靠性的必经之路。
1、为什么 DFT 在现代 IC 中变得不可或缺
提升可控性与可观测性:通过在设计中嵌入测试结构,内部节点的状态能被有效控制与观察,从而支持故障定位与调试。
缩短测试时间、降低成本:采用 scan chain、大规模并行测试、BIST 和 MBIST 等先进技术,能显著缩短测试流程并减少昂贵 ATE 的依赖。
2、关键 DFT 技术一览
I. Scan Chain(扫描链)
将所有寄存器(Flip-Flop)串联成可切换的扫描链,支持在测试模式下 shift-in test vectors、shift-out 结果,从而提升测试覆盖率与测试效率。
II. Built-In Self-Test(BIST)
将测试生成与响应解析逻辑内建于芯片内部,实现自动CPU级别测试,尤其擅长 at-speed 测试,适用于逻辑与控制器的自检。
III. Memory BIST(MBIST)
专门针对片上嵌入式存储器的测试机制,通过在设计阶段插入自动化测试结构,大幅提升内存测试覆盖与开发效率。
IV. 分层 DFT(Hierarchical DFT)
将复杂 SoC 设计划分为多个 DFT 可控模块,各模块独立测试、最后集成,有助于提升测试效能并缩短集成测试时间。
V. 低功耗下的 DFT(Low-Power DFT)
在测试中考虑功耗限制,采用动态功率管理策略,避免测试过程中过高功耗导致电源压力,同时捕获电源相关故障。
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4、让 IC 更可靠,更易测
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