【正文】 子被激發(fā)出光子，然后通過高速采集和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，將采集的光子轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)，通過對(duì)這些電信號(hào)來分析時(shí)序特征，從而達(dá)到對(duì)SoC關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試的目的。 基于光子探測的SoC測試技術(shù) 隨著芯片復(fù)雜度的增加，SoC采用倒裝、打線和多層金屬封裝的方式也越來越多，許多地方采用傳統(tǒng)的電測手段已經(jīng)相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此，來完成對(duì)SoC關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的性能進(jìn)行分析。通過利用虛擬環(huán)境，可以極大地降低對(duì)測試程序進(jìn)行調(diào)試所花費(fèi)的時(shí)間，減少掩膜次數(shù)，節(jié)省大量、昂貴的掩膜費(fèi)用，提高成品率，并在加快產(chǎn)品上市時(shí)間的同時(shí)，達(dá)到芯片利潤的最大化。而生產(chǎn)測試流程中，測試程序查錯(cuò)和調(diào)試的主要任務(wù)是提高成品率。其核心思想是利用虛擬原型對(duì)測試工程和IC設(shè)計(jì)過程所需要的測試程序(本身)進(jìn)行查錯(cuò)和調(diào)試，同時(shí)，也將虛擬原型應(yīng)用到生產(chǎn)測試流程之中，完成面向生產(chǎn)的測試程序的查錯(cuò)和調(diào)試。 一體化測試流程 為了解決上述問題，圖2所示是一種新的測試流程。測試程序開發(fā)完成之后，還要對(duì)測試程序本身進(jìn)行調(diào)試，通常需要多次反復(fù)修改測試程序，時(shí)間上也需要幾個(gè)月的時(shí)間。對(duì)于SoC測試來說，人們需要開發(fā)更為有效的測試程序，以滿足一次性流片對(duì)驗(yàn)證工具以及生產(chǎn)測試環(huán)節(jié)對(duì)更具有成本效益的測試軟件的需要。 傳統(tǒng)的測試方法和流程面臨的挑戰(zhàn) 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測試方法將設(shè)計(jì)、調(diào)試/驗(yàn)證、生產(chǎn)測試三個(gè)環(huán)節(jié)孤立起來進(jìn)行，其突出的問題是除非首顆芯片制造出來，否則芯片測試不可能真正完成，如圖1所示。 而另一方面，新型電子產(chǎn)品的生命周期越來越短已經(jīng)是不爭的事實(shí)，它們從切入市場到實(shí)現(xiàn)百萬臺(tái)的量產(chǎn)規(guī)模，時(shí)間通常不到一年，因此，業(yè)界流傳這樣的說法：90%的利潤是產(chǎn)品上市后頭六個(gè)月產(chǎn)生的，“TimeToMarket”是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)僅次于芯片復(fù)雜度面對(duì)的第二大挑戰(zhàn)。 目前，并呈現(xiàn)急速增長的趨勢。 目前，IC消耗量的主要增長集中在消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)處理和通信三大領(lǐng)域，其中消費(fèi)電子包括顯示器、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電視和視頻游戲機(jī)，數(shù)據(jù)處理包括CPU和存儲(chǔ)器、閃存卡、平面監(jiān)視器和移動(dòng)PC，通信領(lǐng)域則以數(shù)字蜂窩電話和無線/有線網(wǎng)絡(luò)為增長驅(qū)動(dòng)力?！?周立功的目標(biāo)是到2010年，通過開展跨國合作、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的互相授權(quán)利用、以及大資本的運(yùn)作，將公司發(fā)展成為一個(gè)具備一流人才、一流技術(shù)和一流服務(wù)的國際化嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)的開發(fā)公司，并針對(duì)某些行業(yè)提供一攬子應(yīng)用解決方案，做單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的強(qiáng)者。希望公司將來的開發(fā)人員，不僅僅是現(xiàn)在的50多人，要發(fā)展到100200人，要變成一個(gè)應(yīng)用產(chǎn)品平臺(tái)的開發(fā)公司。面對(duì)新的挑戰(zhàn)，周立功說：“系統(tǒng)越復(fù)雜，就越需要交鑰匙的工程，我們也就越有機(jī)會(huì)。 作為單片機(jī)應(yīng)用行業(yè)的專家、教授和企業(yè)家，周立功認(rèn)為最重要的事情是不斷學(xué)習(xí)新東西，否則就不能了解未來的發(fā)展方向，也就沒有辦法決策未來企業(yè)的發(fā)展方向和對(duì)企業(yè)未來的發(fā)展做出新的定位。我們的目標(biāo)就是培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)商業(yè)化、產(chǎn)品化的應(yīng)用技術(shù)專家。 目前，中國每年畢業(yè)的大學(xué)生數(shù)量達(dá)到幾百萬，就業(yè)壓力相當(dāng)巨大。”為此，他編寫和翻譯了一系列單片機(jī)應(yīng)用書籍。普及不是寫一兩篇文章，要去做落實(shí)?！蹦壳?，周立功公司已由當(dāng)初的8個(gè)人發(fā)展到現(xiàn)在138人，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國，產(chǎn)品不僅僅覆蓋整個(gè)中國，而且其CAN Bus產(chǎn)品還到達(dá)國際水平，遠(yuǎn)銷美國和德國?！?此外，周立功尤其強(qiáng)調(diào)：要幫助員工規(guī)劃發(fā)展前途，使員工有成就感，要對(duì)員工不斷進(jìn)行培訓(xùn)和繼續(xù)教育,要有氣量與員工共同分享公司的成功和利益，公司內(nèi)部要講公平競爭，要?jiǎng)?chuàng)造市場需求，要注重基礎(chǔ)研究與開發(fā)，不能只關(guān)注眼前利益。”周立功說：“首先你要想到員工在想什么？用心去體會(huì)員工的難處，體會(huì)他們的困境，幫助他們解決問題，想到他們的心里去。2. 建立以人為本的公司文化。1999年公司重組，成立了“周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司”，拋棄了家族式管理，按照現(xiàn)代企業(yè)制度來規(guī)范企業(yè)的運(yùn)作。 從市場角度看，1995年是周立功創(chuàng)業(yè)成功的一個(gè)里程碑。 走上正軌 1995年，他發(fā)現(xiàn)臺(tái)灣人在汽車防盜器領(lǐng)域賣得很好，幾乎一統(tǒng)天下，通過分析產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)臺(tái)灣人賣每臺(tái)1,000多元的防盜器，成本才100多元，周立功于是決定就開發(fā)這個(gè)產(chǎn)品，去賺有錢人的錢！ 在廣東省中山市，他與找到的合作伙伴一拍及合，推出了鐵將軍系列汽車防盜器，“從那時(shí)起，臺(tái)灣人賣1000，我們就賣600，他們賣800，我們就賣400，經(jīng)過幾年的努力，終于贏得了市場。周立功自己只賺35元?！彼慌诔晒?，三個(gè)月賺了10萬。 一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，周立功了解到，在羊城晚報(bào)上登BP機(jī)信息臺(tái)、聊天、聽歌的廣告很多，盡管每月的廣告費(fèi)高達(dá)幾十萬，但是還有人不斷做廣告。“那時(shí)候，單片機(jī)客戶用500片就算大客戶了，最難的是找到能夠賺錢的產(chǎn)品?？吹竭@樣的機(jī)會(huì)，周立功1994年一畢業(yè)，在佛山分析儀器廠報(bào)到上班第三個(gè)月就“下海”，就用借來的兩萬一千五百元在科技街創(chuàng)辦了一家銷售和開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用軟件的小公司。VSPACE=12 HSPACE=12 TITLE=周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司的創(chuàng)始人周立功先生 回憶年輕時(shí)的蹉跎歲月，周立功深情地說：“92年28歲，被選送勞模班，在上海紡織大學(xué)自動(dòng)控制專業(yè)的學(xué)習(xí)，是我人生的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。一位專心致志于單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的企業(yè)家、專家和教授上網(wǎng)時(shí)間 : 2003年11月29日一個(gè)技校畢業(yè)后擔(dān)任過班長、車間主任和廠長，一個(gè)因?yàn)樯朴诩夹g(shù)革新被評(píng)為全國新長征突擊手和湖南省勞模，一個(gè)從3800名全國勞模中脫穎而出被選送到上海紡織大學(xué)勞模班學(xué)習(xí)的28歲的年輕人，1994年從自動(dòng)控制專業(yè)本科畢業(yè)，隨即開始了在單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域傳奇般的創(chuàng)業(yè)人生，他就是周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司的創(chuàng)始人，被業(yè)界稱為“單片機(jī)英雄”，并擔(dān)任上海海洋大學(xué)機(jī)電工程系教授的周立功先生。本文的故事就從他大學(xué)畢業(yè)后開始?！币彩菑哪菚r(shí)起，周立功就立志要專心致志地在單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域耕耘，要做行業(yè)的第一名！ 艱難起步 上世紀(jì)90年代初，單片機(jī)市場許多人主要是買賣芯片，不搞技術(shù)開發(fā)，或者不懂技術(shù)，掌握技術(shù)的人沒有“下?！保橇粼诖髮W(xué)、研究所。這段時(shí)期，周立功主要做單片機(jī)銷售，并根據(jù)客戶的要求做軟件開發(fā)，為用戶提供增值服務(wù)?！敝芰⒐φf。經(jīng)過分析和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)打聊天和聽歌電話的人主要用的是公費(fèi)電話，周立功想：我開發(fā)一種鎖BP機(jī)臺(tái)、鎖9字頭的“電話密碼鎖”怎么樣？ 他找到一位老板，談了自己的想法，說：“三個(gè)月包你賺100萬，我只要10萬。后來他又盯上了當(dāng)時(shí)價(jià)格高達(dá)10,000元的大哥大，當(dāng)時(shí)一臺(tái)進(jìn)口充電器就要賣5001,000元，用戶采用周立功基于單片機(jī)的充電器方案，才賣400元。向客戶提供軟件已經(jīng)燒入芯片的解決方案，針對(duì)客戶要求提供解決方案是創(chuàng)業(yè)初期周立功的基本思路?！睍r(shí)至今日，周立功仍然是鐵將軍制造商的合作伙伴和堅(jiān)強(qiáng)后盾，先后開發(fā)了200多個(gè)品種，幾大系列鐵將軍產(chǎn)品，包括汽車防盜報(bào)警器、摩托車防盜報(bào)警器、汽車倒車?yán)走_(dá)等等。但是，由于企業(yè)采用家族管理，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，弊端也開始逐漸顯現(xiàn)，周立功還沒有來得及靜心體會(huì)成功的喜悅，矛盾和利益的分配不均、家族內(nèi)部權(quán)利之爭帶來的煩惱就接踵而來，周立功分析說：“9599年那時(shí)候，問題在于不懂管理，用人又怕別人掌握核心技術(shù)跳槽，怕別人競爭，越怕就越遇到鬼！”在企業(yè)內(nèi)部，人員流動(dòng)很大；在企業(yè)外部，競爭對(duì)手每一分鐘都想擊敗周立功！ 為了今后的發(fā)展，周立功經(jīng)過深刻反思、學(xué)習(xí)和研究現(xiàn)代企業(yè)管理制度，主動(dòng)提出放棄當(dāng)時(shí)已經(jīng)頗具規(guī)模的客戶和市場資源，退出公司。 企業(yè)成立之后，周立功主要抓下列兩個(gè)方面的工作：1. 公司的定位，明確了做什么和不做什么？專心致志做什么？目前，周立功公司的定位是專心致志做單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，并提供滿足行業(yè)需要的一攬子解決方案。 “以人為本這個(gè)道理誰都懂，但是要做好很難。其次，從公司運(yùn)作的角度看，要想到客戶在開發(fā)產(chǎn)品的過程中有什么困難？你把他們遇到的困難全部想到、做好，幫他們提供解決方案，這樣才能與公司員工及合作伙伴結(jié)為利益共同體。 通過采取一系列管理措施，2000年以后隊(duì)伍開始穩(wěn)定下來，周立功一臉輕松地說：“2000年是我管理走上正軌的標(biāo)志。 面向未來 周立功認(rèn)為，單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)企業(yè)屬于學(xué)習(xí)型企業(yè)，要引導(dǎo)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，必須從教育市場入手，他說：“不能僅僅去做買賣，全國的大學(xué)生在學(xué)校里面如果都是用我們的方案，就需要艱難的教育和普及工作。把你成功的思想、方法和技術(shù)，全面介紹給大學(xué)生。恰逢此時(shí)，一些大學(xué)表示希望具備豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師、企業(yè)家一起來培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)人才，正是因?yàn)橹芰⒐υ趩纹瑱C(jī)領(lǐng)域多年的默默耕耘，他被中國海洋大學(xué)機(jī)電工程系聘為教授。如何培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)人才，一直是學(xué)術(shù)界探討的課題，周立功結(jié)合自身經(jīng)歷，語重心長的說：“培養(yǎng)應(yīng)用學(xué)科的學(xué)生，最重要的是理論和實(shí)際的結(jié)合，要從產(chǎn)品化和商業(yè)化的高度來搞應(yīng)用技術(shù)教育和研究，只有做產(chǎn)品化的研究，才能把應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)到一個(gè)高水平?！睘榇?，公司贊助國內(nèi)許多大學(xué)設(shè)立了單片機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，以期培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)更多的優(yōu)秀單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)人才。 目前，單片機(jī)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)8位與32位并存的局面，8為單片機(jī)與具有嵌入式操作系統(tǒng)的32位機(jī)存在巨大不同，前者屬于指令級(jí)的開發(fā)，而32位嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)必須建立在應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用開發(fā)的復(fù)雜程度也更高。因?yàn)閺?fù)雜的系統(tǒng)，需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行開發(fā)。提供從芯片、資料、軟件、應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)到服務(wù)的一攬子解決方案。 作者：周智勇 SoC測試技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢初探上網(wǎng)時(shí)間 : 2003年11月30日中國是全球半導(dǎo)體市場成長最快的區(qū)域，預(yù)計(jì)每年增長率超過25%，原因在于中國已經(jīng)成為全球集成電路消費(fèi)的中心、電子產(chǎn)品巨大的消費(fèi)市場和整機(jī)制造基地，為了貼近終端市場和IC用戶，SoC測試中心和實(shí)驗(yàn)室在中國的布局已經(jīng)悄然展開，本文將向您介紹SoC測試技術(shù)領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和最新的測試技術(shù)趨勢。IC復(fù)雜度的日益提高，迫使設(shè)計(jì)人員采用更為先進(jìn)的工藝技術(shù)，將更多的功能集成到單芯片內(nèi)，系統(tǒng)級(jí)芯片(System on Chip,簡稱SoC)因此受到廣泛應(yīng)用，目標(biāo)是進(jìn)一步降低整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測試和制造的成本。采用先進(jìn)設(shè)計(jì)工藝的結(jié)果，是造成設(shè)計(jì)、掩膜費(fèi)用在NRE中的比例逐年上升，已經(jīng)由1995年的13%激增為2003年的62%，推出新型芯片受到降低成本需求的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng)，但是設(shè)計(jì)和制造新型芯片的總成本卻因新工藝技術(shù)的應(yīng)用而急劇增加。 在緊迫的上市時(shí)間和芯片復(fù)雜度日益提高的雙重壓迫下，半導(dǎo)體行業(yè)被迫構(gòu)建新的外包鏈條，并力圖結(jié)成更多的技術(shù)聯(lián)盟，共同推進(jìn)技術(shù)和市場的發(fā)展，其中一個(gè)重要趨勢就是代工廠更傾向于提供一攬子解決方案，幫助集成電路設(shè)計(jì)公司更快地推出芯片，而業(yè)界占據(jù)領(lǐng)先地位的廠家更傾向于采用先進(jìn)的測試技術(shù)，本文試圖對(duì)SoC測試領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和技術(shù)發(fā)展趨勢做一個(gè)初步探討。傳統(tǒng)的測試方法和流程由于需要多次反復(fù)，因而不能適應(yīng)復(fù)雜的SoC大規(guī)模量產(chǎn)的需要，更難降低成本。 目前，人們開發(fā)測試程序通常沿著設(shè)計(jì)、測試程序開發(fā)、芯片原型驗(yàn)證的思路進(jìn)行，各部分孤立地進(jìn)行任務(wù)分配、需求分析，然后分別執(zhí)行，測試的過程還要不斷完善測試軟件。這對(duì)于“6個(gè)月贏得90%利潤”的市場法則來說是難以接受的，解決測試程序本身調(diào)試需要較長時(shí)間這個(gè)問題，迫使人們進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)和測試的流程。它將工程設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試流程與生產(chǎn)測試流程并行處理。 為此，首先要根據(jù)工程測試結(jié)果，進(jìn)行設(shè)計(jì)中的測試策略規(guī)劃，目的是改進(jìn)測試方法，降低測試的復(fù)雜性，并根據(jù)測試成本和復(fù)雜性對(duì)測試任務(wù)進(jìn)行定義。 FPGA和PLD在搭建虛擬原型，完成對(duì)測試程序調(diào)試的過程中扮演著重要作用。 然而，盡管上述方法解決了縮短測試程序調(diào)試時(shí)間的問題，但是，需要在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)兩條線上同時(shí)對(duì)測試程序進(jìn)行調(diào)試，因而資金投入上并沒有顯著降低，為此，Credence公司提出了利用光子進(jìn)行SoC測試的新技術(shù)。通過測試系統(tǒng)配備的高速采集和數(shù)據(jù)處理能力，半導(dǎo)體制造商能夠快速進(jìn)行設(shè)計(jì)查錯(cuò)、故障分析和特征提取，從而極大地縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并降低SoC開發(fā)的成本。其目的是加速產(chǎn)品的上市，消除不必要的多次設(shè)計(jì)修改和不必要的流片循環(huán)。SoC采用先進(jìn)的超深亞微米CMOS工藝技術(shù)，從整個(gè)系統(tǒng)的角度出發(fā)，將處理機(jī)制、模型算法、嵌入式軟件等各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合在單個(gè)芯片上，完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。對(duì)于中國集成電路測試人員來說，了解中國目前SoC測試技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展方向，掌握市場的動(dòng)態(tài)至關(guān)重要，表1所示為中國目前已經(jīng)具備SoC測試能力的測試中心和實(shí)驗(yàn)室的一覽表。 談起過去十幾年的研發(fā)經(jīng)歷，Ricky說：“1992年大學(xué)畢業(yè)去摩托羅拉公司應(yīng)征，我說‘我對(duì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)很有興趣，能夠給一個(gè)機(jī)會(huì)嗎？’，進(jìn)去之前并不知道要做LCD顯示驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品工程師。” 從那之后，Ricky研究的領(lǐng)域涉及LCD驅(qū)動(dòng)電路、LED驅(qū)動(dòng)電路、OLED驅(qū)動(dòng)電路、FED 驅(qū)動(dòng)電路、圖形控制器及監(jiān)視器微處理器等。目前他擔(dān)任晶門的OLED/PLED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)工作。1999年晶門科技有限公司成立，摩托羅拉公司整個(gè)LCD驅(qū)動(dòng)器芯片業(yè)務(wù)被獨(dú)立出來，Ricky在晶門LCD驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品經(jīng)理的崗位上繼續(xù)工作了一年。 2000年，Ricky提出要由產(chǎn)品經(jīng)理轉(zhuǎn)向做顯示驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)，剛開始公司領(lǐng)導(dǎo)覺得他的要求很突然，但是，考慮到Ricky長期從事產(chǎn)品工程師和產(chǎn)品經(jīng)理的工作，對(duì)產(chǎn)品定義的流程、客戶的要求、產(chǎn)品的封裝、測試和質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)非常熟悉，有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，因而支持他轉(zhuǎn)換工作崗位的想法?！?這時(shí)候，他首先遇到的困難是如何才能克服設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不夠的困難，如何才能迅速提高設(shè)計(jì)能力？談起這段經(jīng)歷，Ricky說：“這要?dú)w功于我們有一個(gè)很好的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，其他許多同事的支持和幫助對(duì)我迅速提高設(shè)計(jì)能力支持很大。” 另一方面，Ricky在擔(dān)任產(chǎn)品工程師和產(chǎn)品經(jīng)理過程中長期積累的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)他從事設(shè)計(jì)工作發(fā)揮了積極推動(dòng)作用。從這個(gè)項(xiàng)目，公司看到了Ricky在顯示半導(dǎo)體領(lǐng)域的發(fā)展?jié)撃堋?抓住OLED的機(jī)會(huì)開展前沿課題研究 OLED顯示器在手機(jī)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字錄像機(jī)等應(yīng)用領(lǐng)域擁有廣闊的市場前景，此外，在汽車音響控制面板以及工業(yè)控制等嵌入式應(yīng)用中也有很多優(yōu)勢。至于個(gè)人如果研發(fā)失敗，也是對(duì)今后新產(chǎn)品的開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)積累。這個(gè)過程中，Ricky也從一個(gè)設(shè)計(jì)工程師，成長為負(fù)責(zé)整個(gè)OLED/PLED顯示驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的帶頭人。此外，整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的