系統(tǒng)芯片 (Sxstem on Chip，SoC）通過(guò)軟硬件結(jié)合的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法，利用芯核復(fù)用及先進(jìn)制造工藝，將多個(gè)原本獨(dú)立的功能（如邏輯電路、存儲(chǔ)器、混合信號(hào)和微處理器等）集成到單一芯片上，具有高集成度、高速度、體積小、成本低、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)級(jí)封裝（ System in Package, SiP）與SoC 不同的是，SiP 是采用不同芯片進(jìn)行并排或疊加的封裝方式，而 SoC 則是將多個(gè)功能模塊集成在單芯片上。

SoC 設(shè)計(jì)是一種基于嵌人式芯核的設(shè)計(jì)，其測(cè)試的關(guān)鍵是核復(fù)用帶來(lái)的核測(cè)試復(fù)用問(wèn)題。另外，SoC 集成了不同來(lái)源、不同類型、不同設(shè)計(jì)的芯核，測(cè)試時(shí)還需要解決測(cè)試數(shù)據(jù)輸人和輸出的有效傳輸、嵌人式芯核互異性等問(wèn)題；此外在內(nèi)核測(cè)試的基礎(chǔ)上，還要完成芯核互連和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。圖所示的是 SoC 內(nèi)嵌芯核測(cè)試訪問(wèn)機(jī)制。由圖可見(jiàn)，它是通過(guò)訪問(wèn)測(cè)試殼實(shí)現(xiàn)對(duì)芯核的測(cè)試存取的。

為了解決基于核的SoC 測(cè)試問(wèn)題，必須建立 SoC 測(cè)試隔離、測(cè)試存取、測(cè)試控制和測(cè)試觀察的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE制定的 IEEE Std. 1149.1 (Test AccessPort and Boundary - Scan Architecture , IEEE Std. 1500 ( Testability Method forEmbedded Core - based Integrated Circuits) F IEEE Std. 1450 ( Test InterfaceLanguage ( STIL) for Digital Test Vector Data）等一系列的標(biāo)準(zhǔn)。

TEEE Std. 1149. 1 標(biāo)準(zhǔn)自1990年公布以來(lái)，邊界掃描技術(shù)已被廣泛接受和重視。掃描鏈將邏輯測(cè)試存取端子整合到電路內(nèi)部，通過(guò)掃描操作提供可控制性和可觀測(cè)性的人口，使電路的物理測(cè)試存取端子得以簡(jiǎn)化。在此基礎(chǔ)上，JTAC還推出了 IBEE Std. 1149.4（用于數(shù)模混合電路）和IEEE Std. 1149.7（減少了測(cè)試引腳）等標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE Std. 1450 標(biāo)準(zhǔn)旨在提供一個(gè)通用的測(cè)試向量圖形描述語(yǔ)言，該語(yǔ)言在EDA 仿真工具和 ATE 上不需要轉(zhuǎn)換即可使用． 建立了 EDA 和 ATE 之間的無(wú)縫鏈接。其中，IEEE Std. P1450.1 提出了標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試接口語(yǔ)言(Standard TestInterface Language)，該語(yǔ)言將替代傳統(tǒng) BDA 仿真的 VCD、WGL波形文件等。

IEEE Std. 1500 提出了一種可擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，適用于實(shí)現(xiàn)嵌人式內(nèi)核和相關(guān)電路的測(cè)試復(fù)用和集成。IEEE Std. 1500 提出的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)具有串行和并行測(cè)試訪問(wèn)機(jī)制（Test Access Mechanism)，以及豐富的指令集，可用于 SoC 內(nèi)核互連和系統(tǒng)測(cè)試。此外，IBBE Std. 1500 定義丁支持內(nèi)核隔離和保護(hù)的特性，通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)文件自動(dòng)轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)可測(cè)性測(cè)試設(shè)計(jì) （DFT）技術(shù)，以區(qū)通過(guò)改進(jìn)訪問(wèn)方式來(lái)提高 SoC 測(cè)試質(zhì)量，從而降低測(cè)試成本。如圖所示，對(duì)于包含幾個(gè)芯核的系統(tǒng)，整體架構(gòu)符合 IEEE Std. 1500，包括測(cè)試源(TAM Source)和測(cè)試收集（TAM Sink)、存取機(jī)構(gòu)TAM、1500 測(cè)試殼、殼V/0端口等。

IEEE 標(biāo)準(zhǔn)可有效地解決 SoC 的測(cè)試實(shí)現(xiàn)。SoC測(cè)試的另一個(gè)問(wèn)題是測(cè)試成本。降低SoC測(cè)試成本的有效方法是減少測(cè)試時(shí)間，這一點(diǎn)可采用并發(fā)測(cè)試測(cè)試調(diào)度和測(cè)試壓縮等方法得以實(shí)現(xiàn)。并發(fā)測(cè)試通過(guò)同時(shí)對(duì)被測(cè) SOC 中的多個(gè)功能模塊進(jìn)行測(cè)試，從而將測(cè)試時(shí)間減少到最長(zhǎng)單路徑時(shí)間。

測(cè)試調(diào)度通過(guò)合理分配嵌人式芯核的測(cè)試集和測(cè)試存取機(jī)制，從而達(dá)到多核測(cè)試、減少總線冗余時(shí)間和避免測(cè)試沖突的目的。SoC 集成度和復(fù)雜度的日益提高，以及高故障覆蓋率的需求，導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)日益劇增，測(cè)試壓縮通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化測(cè)試激勵(lì)響應(yīng)壓縮方法和測(cè)試策略，達(dá)到減少測(cè)試存儲(chǔ)通道數(shù)據(jù)量、降低測(cè)試功耗和縮短測(cè)試時(shí)間的效果。圖所示的是測(cè)試優(yōu)化方法和目標(biāo)。

審核編輯：劉清