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一個現代化的芯片測試實驗室需要什么?

發布時間 :2021-03-23 16:13:18閱讀 :
進入2021年,在以5G、AI商用化為驅動力的半導體領域,芯片設計的復雜度、集成度不斷提升,例如5G芯片的復雜度比4G芯片高5-10倍,AI芯片的設計理念也從“通用”轉向“專用”、“同構”轉向“異構”等等。更何況芯片設計公司對產品上市時間和質量管控的壓力,顯見成本與隱藏成本逐漸增加,對芯片測試的要求也越來越高。以往,半導體從業者在實驗桌上放置十多臺儀器設備就能滿足測試需求。而隨著5G、AI芯片的測試難度提升,傳統的測試理論、流程逐漸顯得低效,且不可復用,這與冷兵器之于現代化戰爭何其相似?;蛟S,我們需要從更高的維度來思考“測試”這個事情。

一個現代化的芯片測試實驗室需要什么?(圖1)
 

芯片實驗室從傳統理念走向現代化

 

01
 
 
芯片測試的隱藏成本
 
芯片設計公司一方面承擔著芯片復雜度大幅提升、產品快速上市的外部環境困擾,另一方面在內部還需要解決資本、軟件、工程、培訓、辦公空間、人力等顯見成本,以及疫情下停工、不同流程的重復測試、未被充分利用的資產、適配管理、數據分析等各類隱藏成本,使得企業運營策略無從下手。


一個現代化的芯片測試實驗室需要什么?(圖2)

芯片設計的顯見與隱藏成本

 

因此,在半導體領域的下一個十年,我們需要現代化的工程技術與運營理念以應對不斷增加的測試挑戰與成本壓力。如今,全球頂尖設計公司都在積極推進芯片實驗室階段測試盡量標準化、流程高效化,加速芯片設計、測試、應用等不同團隊的協同工作。市場上的芯片半導體測試供貨商如NI公司目前正在推行現代化實驗室(Modern Lab)理念,創新芯片研發流程,致力于幫助芯片設計公司加速成長。

 

02
 
 
下一個十年的半導體工程技術與運營理念

 

這類Modern Lab理念指的是基于標準化、高效的芯片實驗室運營流程理念。從芯片FirstSilicon之后的芯片Bring up,Bench特性分析,NPI需要經歷不同階段,現代化實驗室以高效、標準化的運營方式幫助企業將這一系列流程進行規范,幫助企業從早期設計階段就定義標準和高效的工具鏈,以運營效率為第一目標,加速上市時間。

 

Modern Lab基于先進的軟、硬件與連接技術融合,實現從傳統的臺式測試方法轉變為加速芯片驗證并充分利用數據、達到驗證目的的整體自動化測試方案:

 

(1)通過測試數據的有效使用來改善驗證見解;

(2)整體自動化從而消除手動任務和人為錯誤;

(3)通過可重用的軟件框架大大降低了時間和成本。

 

 

一個現代化的芯片測試實驗室需要什么?(圖3)

 

其中,NI的Modern Lab特別在軟件層面通過云服務接入遠程系統管理、跨程序數據集的自動化分析和報告,在硬件上構建適用于各類新型測試類型的可擴展系統、使之實現所有I/O的控制和數據采集,并在DUT與硬件之間采用標準的接口,因此程序接口也能夠重復使用。

03
 
 
通過標準化,給工程師自由

 

傳統的研發、測試實驗室充滿了無數規格、標準和接口各異的儀器,讓本應專注研發的工程師被線纜和儀器接口舒服,耗費著大量的時間和精力,從而阻礙工程師創新的步伐。硬件接口的標準化,是一個實驗室邁向現代化的良好開端,進而在軟件標準化的基礎上實現數據標準化。

 
像這樣在軟、硬件標準化的優勢基礎上,進一步推動數據標準化,提速芯片企業實驗室的現代化之路:讓工程師不必費心于搭建測試儀器、軟件的框架,進而解放工程師的雙手,讓他們專注于關鍵的研究、測試工作;不會因為工程師的變更,擔心因人而異的測試代碼、流程的熟悉時間,而影響項目研發、測試的進程;同時,這些標準化的數據可實時在線閱讀下載,便于芯片企業組建高效的全球研發中心,最大化提升研發和測試效率。

 

一個現代化的芯片測試實驗室需要什么?(圖4)

 

04
 
 
基于Modern Lab,加速Time-to-Market

 

基于模塊化設備資產、快速debug、自動化可拓展等硬件方案,以及大規模軟件復用、互動式學習、自動化測試測量、已部署工作站管理、數據分析與報告平臺等軟件優勢,NI Modern Lab為芯片設計客戶提供先進的數據分析能力、7x24自動化驗證、從原型到量產的可拓展框架、遠程接入等諸多優勢于一身的測試系統,幫助客戶構建現代化實驗室:
(1)為所有工程師實現標準驗證環境;
(2)提高效率并加快上市時間;
(3)提高設備質量并減少支持負擔。
 

一個現代化的芯片測試實驗室需要什么?(圖5)

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