測試設計的新語(yǔ)言CTL

標準測試接口語(yǔ)言
標準測試接口語(yǔ)言（STIL）是1999年3月通過(guò)的，它是一個(gè)廣泛的行業(yè)標準，開(kāi)始的意圖是從設計到制造整個(gè)期間使測試和測試設計（DFT）信息有明確和完整的通信。STIL標準包括幾個(gè)擴展版本，有些已獲通過(guò)，有些正在開(kāi)發(fā)改變階段。
通常，工程技術(shù)人員所談?wù)摰腟TIL是指IEEE1450 .0，此擴展版本規定用于自動(dòng)測試圖形產(chǎn)生（ATPG）工具到測試程序圖形產(chǎn)生工具傳輸向量和定時(shí)信息的標準數據格式。
在STIL通過(guò)時(shí)，業(yè)內已經(jīng)有成熟的基于向量語(yǔ)言（如波形產(chǎn)生器語(yǔ)言WGL）的方案。STIL比已有的方案具有更有效的表示法。然而，在此語(yǔ)言中沒(méi)有足夠重要的新性能迫使可能的用戶(hù)改變他們已有的基礎結構。
盡管，此方案已存在一段時(shí)間，但一個(gè)完整、無(wú)縫STIL基DFT方案至今不能使用。沒(méi)有一個(gè)完整方案和一個(gè)迫使改變的原因，則采用它是慢速的。
然而，隨著(zhù)SoC公司認識到STIL擴展型具有上市快，節省測試成本的顯著(zhù)特點(diǎn)，其支持的呼聲增高。EDA、ATE和測試程序產(chǎn)生工具公司響應IP核和SoC供應商采用新標準基產(chǎn)品對STIL增長(cháng)興趣的呼聲。隨著(zhù)STIL擴展型所具有的上市快，低測試成本的具體實(shí)現，圍繞這些標準的市場(chǎng)繼續建立。下面詳述具有擴展型之一的P1450.6。
CTL基方案
IEEEP1450.6CTL（核測試語(yǔ)言）是STIL的一個(gè)擴展型，它為描述IP核和SoC測試信息生存標準格式。
CTL是針對SOCDFT的軟件語(yǔ)言?？捎肅TL捕獲測試器件系統中每個(gè)IP核所需的所有數據。CTL使測試相關(guān)信息在核供應商和與SoC測試有關(guān)的系統集成商中能明確通信。假若成功，則CTL和其他STIL擴展型一起將極大地使SoC的IP核和IP核測試再用變容易。
CTL所描繪設計信息如下：
Environment{
CTL mode-1{
//Mode Setup Seauence
//Structures
//Patterns Andtheirinfo
          }
  }
上述語(yǔ)言是CTL中設計配置中的分塊表示。這些配置稱(chēng)之為測試模式。
為了處理不同設計的需求，語(yǔ)言采用指令序列，用STIL語(yǔ)法建立測試模式。對于每個(gè)測試模式，CTL提供適用的結構信息，設計終端的特性、測試應用相關(guān)的連通和測試圖形。用CTL提供的關(guān)于核的測試信息，可以再用于與核有關(guān)的測試圖形，在SoC上執行所有必須的DFT、ATPG和失效仿真操作以及完成測試呈現在核中的SoC邏輯。
CTL設計成允許采用的任何DET和測試方法?？紤]到核的所有可能的集成情況，其語(yǔ)言必須完全描述每個(gè)已知的DFT概念和測試方法。這種通用性可使語(yǔ)言有很多其他應用。
可用CTL來(lái)執行分級DFT產(chǎn)做為設計環(huán)境和ATE環(huán)境之間一個(gè)信息豐富的測試接口。對于測試圖形再用所生成的CTL結構支持在事件之后依賴(lài)協(xié)議管理的測試方法。例如，由一個(gè)接口提供的測試圖形可變化為用另一個(gè)替代接口，用稱(chēng)之為重新對準目標的測試器圖形要領(lǐng)來(lái)改善ATE利用。
一些主要從事EDA、ATE、IP核和SoC開(kāi)發(fā)的公司已為半導體業(yè)提供CTL基DFT方案。由Synopsys、Agilent和ARM公司提供的初始CTL基方案已發(fā)布。ST公司也從事檢驗早期CTL基產(chǎn)品方案和積極地促進(jìn)行業(yè)論壇工作。初始產(chǎn)品和工具已適用于用戶(hù)，CTL被行業(yè)接受應很快。
CTL基EDA工具
Synopsys公司推出CTL基設計生成和ATPG支持工具。它的DFT CompilerTM SOCBIST 工具能產(chǎn)生核生成流（為核供應商輸出CTL）和SoC集成流（對于下一級集成接受DFT/ATPG任務(wù)的核須CTL）見(jiàn)圖1。另外，通過(guò)CTL采用分級DFT消除了與很大設計有關(guān)的問(wèn)題，所給出的標準DFT工具具有處理設計的能力，這在以前是不可能提供的。
為了CTL尚未被通過(guò)，所以Synopsys設計工具流建立在形成標準的專(zhuān)用設計。為了確保用戶(hù)平滑的DFT流，Synopsys公司與Agilent公司緊密合作開(kāi)發(fā)的測試程序生成器和相關(guān)工具，特別是Agilent SmarTest PGCTL瀏覽器。
CTL基ATE
Agilent 公司的設計與測試之間接口標準化為加速I(mǎi)C產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供一種最好的機會(huì )。
2001年，AGILENT和SYOPSYS公司結成戰略聰明，意圖在于加快EDA-aware ATE和ATE-aware EDA的上市時(shí)間和降低測試成本。用CTL和其他CTL擴展版本為此提供實(shí)現機構。
Agilent 公司附加到SmartTest Program Generator 上的CTL Browser，使得單步測試程序生成流能直接接受核或SoC級CTL碼并直接輸出可下載的Agilent 93000 SoC Series 二進(jìn)制文件（見(jiàn)圖2）。
CTL給出SmartTest Program Generator具有分析來(lái)自測試聯(lián)系的設計能力。例如，測試工程技術(shù)人員現在具有了解如下的能力：用BIST或任選功能向量測試哪些核，哪些核共享一個(gè)專(zhuān)門(mén)的掃描鏈或哪些頂級I/O引腳連接到哪些內部核I/O引腳。這種對CTL的支持，使測試工程技術(shù)人員有能力使基于已有但從前未知信息基礎上的測試程序最佳化。
CTL基IP核
去年3月，ARM公司成為業(yè)內首個(gè)CTL基IP核供應商，發(fā)布ARM1136JF-S核和將來(lái)IP核的CTL支持。由ARM提供的合成描述做為ARM-Synopsys Reference Methodology的一部分，用于可合成的核將生成CTL模式（若選擇核包裝）。對于已用P1500 Wrapper硬化的核，ARM公司將提供用于核集成的CTL描述。
核的CTL描述將使ARM用戶(hù)進(jìn)行自動(dòng)集成和測試開(kāi)發(fā)更快和更容易。另外，CTL將使工程技術(shù)人員基于嵌入ARM核（如IEEEP1500兼容Wrapper）中DFT特性所提供的全部性能的硅調試最佳化。這對于用戶(hù)集中精力在上市和測試成本關(guān)鍵應用中具有很高的價(jià)值。
CTL基SoC
在SoC開(kāi)發(fā)中新出現的問(wèn)題集中在設計工藝、制造技術(shù)和測試工藝無(wú)縫集成以保證可接受的生產(chǎn)率知識曲線(xiàn)、低制造成本和最終的可靠產(chǎn)品。圖3示出集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。
CTL提供測試器和SoC的EDA使能DFT特性間的通信連接。這種連接在所允許的評價(jià)傳遞鏈中具有顯著(zhù)的靈活性。CTL也有助于測試工程技術(shù)人員更容易操縱新的ATE軟件方案到被嵌入DFT結構的目標中，以便較快的硅調試和改進(jìn)生產(chǎn)率。
將來(lái)，ST公司希望一個(gè)完全集成行業(yè)標準基SoC開(kāi)發(fā)工藝。
CTL未來(lái)
CTL尚未正式通過(guò)，便基于CTL的完整設計貫穿測試方案已在業(yè)內應用。
CTL的使用大概會(huì )沖擊SoC開(kāi)發(fā)過(guò)程的很多方面，會(huì )實(shí)現DFT的更多新的形式：
* 新的測試方法可能出現。
* 從前所相信的老的測試方法可能會(huì )過(guò)時(shí)。
* 所增加的測試工程靈活性可產(chǎn)生新的和更強大的測試最佳化性能。
* 可開(kāi)發(fā)改進(jìn)的硅調試技術(shù)，進(jìn)一步使得產(chǎn)品快上市和改善生產(chǎn)率。
* 設計和測試分離可變得模糊，單個(gè)功能會(huì )占有整個(gè)的SoC開(kāi)發(fā)過(guò)程。
像ARM公司這樣的IP供應商喜歡提供核的CTL描述。而且，將要求提供IP庫的廠(chǎng)家提供這些描述。
用戶(hù)開(kāi)始希望從他們的測試設備中知道核級診斷信息。用這些信息，他們可以快速確定哪些IP供應商能提供最高質(zhì)量的核或通過(guò)哪個(gè)廠(chǎng)家哪些核功能最好。這些因素和其他因素都可能導致IP供應商、廠(chǎng)家和測試廠(chǎng)商在市場(chǎng)份額中的第二次變頻。
更快的SoC開(kāi)發(fā)周期時(shí)間，更快的上市時(shí)間，更低的測試成本以及IP供應商，測試廠(chǎng)商，DEA廠(chǎng)商，ATE廠(chǎng)商和其他廠(chǎng)商之間的增加競爭無(wú)疑將改變行業(yè)的動(dòng)態(tài)。（彭京湘）

圖1通過(guò)SoCBIST工具的CTL基核測試自動(dòng)化流

圖2、SMARTEST PGCTL瀏覽器視窗
圖2、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境