通过 PCIe 传输 Streaming Scan Network 测试数据：Siemens Tessent 与 Teradyne UltraFLEXplus 的联合方案

不断变化的测试策略使设计与测试生态系统的契合程度变得至关重要。

每一代 AI 和数据中心芯片都带来更多逻辑、更多内核，以及必须输送到器件上进行测试的更多扫描内容。基于芯粒（Chiplet）的封装进一步加剧了这一挑战，因为每个裸片都带有自己的测试要求和自己的测试图形。DFT 和测试工程团队需要更好的解决方案，以便足够快地将测试内容传送到器件上，从而控制测试时间和测试成本。

其中一个解决方案是 Siemens 的 Tessent Streaming Scan Network，它将扫描数据打包，使其能够高效传送并在多个内核之间共享。Tessent In-System Test 在此基础上增加了一个片上控制器，可通过标准 AXI 总线接收确定性测试图形，这意味着测试内容可以通过器件已有的功能接口（如 PCIe 或 USB）送达，而无需专用的测试端口。

图 1：In-System Test Controller（ISTC）。来源：Teradyne

将这种方法与 Teradyne UltraFLEXplus 相结合，可以形成一套利用测试工程师已在使用的编程模型的组合解决方案。Teradyne 已将 Siemens Tessent Silicon Executable 集成到 UltraPort 服务器和 UltraFLEXplus 上的 IG-XL 软件中。在 Tessent shell 流程中生成的内容通过 UltraPort 经由器件自身的 PCIe 接口传送到器件，而测试则在标准的 IG-XL 编程模型内完成设置、执行和调试。失效数据以 Tessent 诊断生态系统已支持的格式返回，因此现有的良率和失效分析流程可以直接沿用。

图 2：在 UltraPort 服务器上运行的 Tessent Silicon Executable。来源：Teradyne

Teradyne 与 Siemens EDA 自 2000 年起便开始构建联合解决方案，那一年内建自测试首次与自动测试设备相遇。2019 年，两家公司通过 Tessent ATE-Connect 和 Teradyne 的 PortBridge 简化了 ATE 上的硅片启动与调试。最近，这项工作主要围绕在 UltraFLEXplus 上运行 Streaming Scan Network 内容展开。每一步都遵循同一个原则：可测性设计决策与测试执行不应是由两个团队相隔数月分别进行的两场对话。

对于通过高速接口采用 SSN 的团队而言，实际收益在于连续性和支持。同一个编程模型从工程启动阶段一直延续到量产阶段。在设计期间建立的测试图形和诊断流程在测试机上依然可用。而当出现需要关注的问题时，硬件、嵌入式软件以及两者之间的集成都作为一个完善的解决方案获得支持。

借助该解决方案：

• 扫描内容通过器件已有的高带宽接口传送，在测试图形数量攀升时仍能将测试时间控制在合理范围内。
• 启动和调试速度更快，因为测试图形可以在生成它们的同一流程内进行修补和重新运行，且失效数据以诊断工具已经能够读取的格式返回。
• 确定性 EDT 测试图形可以在 ATE、SLT 和系统内应用，因此随着新故障模型的出现，测试图形内容可以随之更新。
• 设计团队在 Tessent 中已完成的 DFT 工作可以直接延续到测试机、工作台和系统中，出现需要支持的问题时也有单一的责任方。

AI 建设热潮已经改变了测试策略需要考量的内容。设备变得更大、功耗更高，并且越来越多地由小芯片（chiplet）组装而成——一颗劣质裸片就可能毁掉价值数倍于自身整个封装的器件。决定测试成本的决策正被提前到设计流程之中，早在器件抵达测试机之前，团队就已开始选择 DFT 架构。这种向左（前置）的转移使得设计生态与测试生态的紧密协同变得更加重要。当 DFT 工具与测试平台按照相同的接口进行工程设计时，团队在设计侧所做的工作可以直接转化为生产能力，从架构决策到已测试硅片的路径也能保持很短。

Matthew Knowles

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Matthew Knowles 是 Teradyne 的产品策略师，负责面向 AI、HPC 和数据中心器件的半导体测试与 EDA 生态赋能工作。在近三十年的职业生涯中，他在半导体行业担任过技术、产品和领导岗位。加入 Teradyne 之前，他在 Synopsys 领导测试与生产分析的产品管理，并在 Siemens 负责 Tessent Yield Learning。更早之前，他曾在 Thermo Fisher、Zygo、ESI 和 Intel 担任高级产品与工程职位。Knowles 持有 Kellogg Executive Education 的产品策略认证以及 Pragmatic Marketing Level III 认证。Knowles 获得科罗拉多大学物理化学博士学位，并发表过关于计量、良率、诊断、失效分析和先进封装的著作。