IJTAG互操作性可為芯片和電路板工程師創(chuàng )造巨大價(jià)值

　　IEEE 1687標準(即Internal JTAG，或簡(jiǎn)稱(chēng)為IJTAG)正在改變企業(yè)對互操作性的思維方式。例如，IJTAG互操作性在芯片級和電路板級都極具價(jià)值，因為可重復利用嵌入式儀器知識產(chǎn)權(IP)。而且，當芯片級和板級IJTAG工具具有雙向或正反互操作性時(shí)，流程中的所有工具都會(huì )變得比自身更強大。這稱(chēng)之為協(xié)同作用的力量。

　　將板級和芯片級IJTAG工具交互應用到復雜的系統設計意味著(zhù)借助高級診斷來(lái)驗證設計，從而使設計師可以快速地在芯片或電路板上找出問(wèn)題的根源。

　　IJTAG的儀器網(wǎng)絡(luò )

　　IJTAG標準的開(kāi)發(fā)始于數年前，因為工程師需要一種更好的方法來(lái)接入、管理和控制嵌入硅中的儀器。那時(shí)，越來(lái)越多的儀器被集成到復雜的片上系統(SoC)和其他不太復雜的設備。這些嵌入式儀器過(guò)去是現在仍然是用來(lái)表征和驗證芯片功能性的最有效方法。

　　遺憾的是，許多這樣的儀器不能相互通信。根據IP來(lái)源地，每臺儀器可能具有自己的接入方法。此外，最缺失的是可移植性。如果沒(méi)有為新的芯片重新設計IP，則無(wú)法輕松地在其他芯片設計中重新部署儀器IP.換言之，嵌入式儀器難以供工程師使用。

　　通過(guò)指定片上網(wǎng)絡(luò )，IJTAG標準可解決上述問(wèn)題和其他問(wèn)題，該標準的儀器連接語(yǔ)言(ICL)對此作了說(shuō)明。此外，IJTAG還為儀器IP和操作儀器語(yǔ)言(即程序描述語(yǔ)言(PDL))定義了標準化接口。IJTAG的上述方面簡(jiǎn)化并改進(jìn)了工程師應用嵌入式儀器的方式，并確保儀器本身以及與每個(gè)IJTAG儀器相關(guān)的操作矢量的可移植性，因此又為工程師節省了寶貴的時(shí)間。

　　為什么互操作性如此重要

　　芯片級IJTAG工具之間的互操作性(例如Mentor Tessent IJTAG解決方案提供的工具以及應用于A(yíng)SSET ScanWorks啟用的電路板的工具)遠不止提供一種便利的方式在工具之間傳輸數據。雙級雙向互操作性對芯片和電路板工程師而言是強大的優(yōu)勢，原因如下。第一，確?？稍陔娐钒逶O計中重新利用為驗證或測試芯片設計而開(kāi)發(fā)的儀器IP，從而降低成本并加快產(chǎn)品上市時(shí)間。第二，芯片和電路板工具之間的雙向反饋回路意味著(zhù)整個(gè)工具流程現在具有高級診斷能力，從而隔離芯片或電路板設計問(wèn)題的根源。換句話(huà)說(shuō)，該IJTAG工具流程可避免基于猜測來(lái)確定是芯片還是電路板存在問(wèn)題。

　　圖1. IJTAG工具流程從在芯片插入儀器擴展到電路板裝配，并包括用于啟用高級診斷的反饋路徑。

　　該流程始于可插入和驗證芯片IJTAG和JTAG資源的可測試性設計(DFT)自動(dòng)化工具。JTAG是必要的，因為芯片的JTAG測試接入端口(TAP)將用于接入IJTAG儀器片上網(wǎng)絡(luò )。IJTAG并不只限定于作為其接入方法的JTAG，但目前JTAG是唯一受批準的IJTAG標準支持的機制。未來(lái)，IJTAG標準還會(huì )增加其他接入方法。

　　DFT自動(dòng)化流程支持自動(dòng)插入設計的RTL或門(mén)級網(wǎng)表。插入的IJTAG資源包括嵌入式儀器和分層接入網(wǎng)絡(luò )(支持從通用芯片級接入點(diǎn)接入任何儀器)。DFT工具還支持重定向以及合并多個(gè)IP塊的PDL命令。重定向到芯片引腳的命令可轉換為自動(dòng)測試設備(ATE)測試向量格式或Verilog進(jìn)行仿真驗證。還可通過(guò)交互式調試工具(例如Tessent SiliconInsight)接入芯片級PDL測試向量。

　　在完成插入和仿真驗證之后，通常在現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)上部署芯片設計，以便在硬件中仿真和測試硅。再次應用在模擬階段之前生成的測試來(lái)驗證將變成片上IJTAG網(wǎng)絡(luò )(如ICL中所述)以及儀器特定操作流程(如PDL中所述)的內容的完整性。之后，在A(yíng)TE系統中進(jìn)行典型的硅測試和驗證。

　　仿真、ATE測試和驗證階段對DFT和ATE工具之間的互操作性至關(guān)重要。ATE工具可以使用通過(guò)DFT工具插入的相同儀器來(lái)驗證、測試和調試電路板設計。此外，工具之間的互操作性可將ATE工具在流程后半部分捕獲的板級數據較早地在硅模擬和驗證階段反饋到DFT工具。

　　如果SoC沒(méi)有在板級經(jīng)過(guò)全面測試和驗證，則根本無(wú)法得到充分的驗證。通過(guò)板級ATE工具發(fā)現的問(wèn)題可以追溯至芯片，也可歸因于電路板設計缺陷。這種板級反饋的巨大優(yōu)勢是隔離芯片或電路板設計中的問(wèn)題，從而使芯片和電路板工程師避免相互指責。反饋回路使芯片設計師可在批量生產(chǎn)芯片之前糾正缺陷。當然，也可以糾正板級缺陷。

　　該IJTAG流程在電路板制造過(guò)程中完結，即ATE系統能夠利用SoC中的IJTAG儀器在裝配線(xiàn)上驗證和測試電路板。

　　協(xié)同互操作性

　　芯片級和板級IJTAG工具協(xié)同工作的能力可提高整個(gè)IJTAG流程(從芯片設計驗證一直到系統制造過(guò)程中的板級測試)的有效性。通過(guò)這種互操作性啟用的雙向反饋回路(正向和反向)對快速識別和隔離設計問(wèn)題根源至關(guān)重要，從而及時(shí)向市場(chǎng)交付新系統。