一种芯片供电电路测试结构及测试方法、测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种芯片供电电路测试结构及测试方法、测试系统，测试结构包括转接板、功率负载板和控制板。转接板与待测芯片供电电路插接连接。功率负载板与转接板插接连接，待测芯片供电电路通过转接板将待测信号传输至功率负载板；功率负载板上设置有功率器件和采集电路。控制板与功率负载板电连接，控制板上设置有驱动控制电路和接收处理电路。驱动控制电路用于产生驱动控制信号，该驱动控制信号用于控制功率负载板根据待测信号进行工作。接收处理电路与采集电路电连接，以接收采集电路所采集的待测信号，并对信号进行处理。提升测试负载功率和动态抽电流性能，减小测试工具的体积。积。积。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片供电电路测试结构及测试方法、测试系统


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种芯片供电电路测试结构及测试方法、测试系统。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，市场对处理器芯片的性能要求越来越高，进而集成在处理器中晶体管的数量规模越来越大，时钟频率越来越高，导致处理器的功耗越来越大，动态电流切换速率越来越快。目前市场上针对处理器芯片的供电电路测试工具只能对常规的低功耗处理器芯片的供电电流特性进行测试，仅满足对低功耗处理器芯片的测试场景。对高性能处理器芯片的供电电路特性的测试场景，目前市场上的测试工具都是通过焊盘和引线焊接，对供电电路特性进行测试。但是，现有测试工具由于其动态抽电流性能差、体积大、功率密度小，远不能够满足对于高性能处理器芯片的供电电路特性进行测试的要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种芯片供电电路测试结构及测试方法、测试系统，以有效提升测试负载功率和动态抽电流性能，使其满足针对高功耗处理器芯片的供电电路特性测试要求，同时极大地减小测试工具的体积。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种芯片供电电路测试结构，该测试结构包括转接板、功率负载板和控制板。其中，转接板与待测芯片供电电路插接连接。功率负载板与转接板插接连接，待测芯片供电电路通过转接板将待测信号传输至功率负载板；功率负载板上设置有由MOS管组成以模拟芯片耗电场景的功率器件、以及用于采集待测信号的采集电路。控制板与功率负载板电连接，且控制板上设置有驱动控制电路和接收处理电路。驱动控制电路用于产生驱动控制信号，该驱动控制信号用于控制功率负载板根据待测信号进行工作。接收处理电路与采集电路电连接，以接收采集电路所采集的待测信号，并对待测信号进行处理。
[0005]在上述的方案中，通过采用功率负载板、控制板、转接板三部分组合成系统的设计思路，能够灵活配置，以满足针对不同芯片的供电电路进行测试的要求，来测试高功耗芯片的供电电路特性，能够对高功耗芯片的供电方案做出评估，进而确保供电方案满足芯片的大功耗、高动态电流切换速率的供电要求。从而有效提升有效提升测试负载功率和动态抽电流性能，使其满足针对高功耗处理器芯片的供电电路特性测试要求。且还使待测芯片供电电路插接在转接板上，将功率负载板插接在转接板上，无需使用现有测试工具中的引线和焊盘焊接的方式，从而能够极大地减小测试工具的体积。
[0006]在一个具体的实施方式中，待测信号包括待测芯片供电电路的供电电压。采集电路用于采集功率负载板上的供电电压，并将供电电压传输给接收处理电路。接收处理电路包括：峰峰值计算电路和判断电路；其中，峰峰值计算电路用于根据所接收的供电电压，计算供电电压的峰峰值；判断电路用于判断供电电压的峰峰值是否小于设定阈值。通过该测试结构，以便于检测待测芯片供电电路所输出的供电电压的峰峰值是否小于设定阈值，从
而验证待测芯片供电电路输出的供电电压是否满足设计要求。
[0007]在一个具体的实施方式中，待测信号还包括待测芯片供电电路的电源管理协议接口信号。待测芯片供电电路中设置有供电单元和电压调节器，其中，电压调节器用于生成电源管理协议接口信号，以调节供电单元输出的供电电压大小。采集电路还用于采集电源管理协议接口信号，并向接收处理电路反馈电源管理协议接口信号。判断电路还用于根据电源管理协议接口信号、以及供电电压，判断电源管理协议接口信号调节供电单元的方式是否达到设定效果。只需通过变更控制板的程序代码即可对不同串行的电源管理协议接口进行质量验证，实现对处理器芯片的电源管理协议接口的信号质量测试，便于灵活配置，进一步提升测试工具的功能。
[0008]在一个具体的实施方式中，转接板上设置有采用球栅阵列封装、栅格阵列封装或引脚网格阵列封装方式形成的第一接口插座和第二接口插座；其中，第一接口插座与待测芯片供电电路插接连接，第二接口插座与功率负载板插接连接。使转接板和待测芯片供电电路和功率负载板之间通过通用的接口插座进行连接，便于插接和更换。
[0009]在一个具体的实施方式中，该测试结构还包括与功率负载板导热连接的散热器。在功率负载板上还设置有采集功率负载板温度的温度采样传感器。控制板上还设置有温度调节电路。温度调节电路与温度采样传感器和散热器均电连接，以监控功率负载板的温度，并根据功率负载板的温度调节散热器。通过集成散热器的设计思路，提升测试结构的散热能力，极大地增强了其功率密度和散热能力。
[0010]在一个具体的实施方式中，温度调节电路还与功率器件电连接，以在功率负载板的温度达到温度保护阈值时，关掉对功率器件通电的电流，防止测试工具因过热损坏。
[0011]在一个具体的实施方式中，散热器为散热器风扇或/和水冷散热器，以集成风扇散热和水冷散热的设计思路，使散热能力得到较大的提升。
[0012]在一个具体的实施方式中，控制板上设置有FPGA/MCU控制器，驱动控制电路和接收处理电路均集成在FPGA/MCU控制器内。以便于在控制板上集成不同类型的控制和计算电路。
[0013]在一个具体的实施方式中，温度调节电路也集成在FPGA/MCU控制器内，以提高控制板上电路器件的集成度。
[0014]在一个具体的实施方式中，MOS管为功率MOS管，以较为真实的模拟出芯片的耗电场景。
[0015]第二方面，本专利技术还提供了一种芯片供电电路测试系统，该测试系统包括：待测芯片供电电路、上述任意一种芯片供电电路的测试结构、以及上位机。且控制板与上位机通信连接，以向上位机传输待测信号。通过采用功率负载板、控制板、转接板三部分组合成系统的设计思路，能够灵活配置，以满足针对不同芯片的供电电路进行测试的要求，来测试高功耗芯片的供电电路特性，能够对高功耗芯片的供电方案做出评估，进而确保供电方案满足芯片的大功耗、高动态电流切换速率的供电要求。从而有效提升有效提升测试负载功率和动态抽电流性能，使其满足针对高功耗处理器芯片的供电电路特性测试要求。且还使待测芯片供电电路插接在转接板上，将功率负载板插接在转接板上，无需使用现有测试工具中的引线和焊盘焊接的方式，从而能够极大地减小测试工具的体积。
[0016]在一个具体的实施方式中，控制板上设置有USB控制器，USB控制器的USB接口与上
位机通信连接。以便于实现上位机和控制板之间的信息交互。
[0017]第三方面，本专利技术还提供了一种基于上述任意一种芯片供电电路测试结构的芯片供电电路测试方法，该芯片供电电路测试方法包括：待测芯片供电电路向功率负载板传输待测信号；驱动控制电路产生驱动控制信号，以控制功率负载板根据待测信号进行工作；采集电路采集待测信号，并将所采集的待测信号传输给接收处理电路；接收处理电路接收采集电路所采集的待测信号，并对待测信号进行处理。
[0018]在上述的方案中，通过采用功率负载板、控制板、转接板三部分组合成系统的设计思路，能够灵活配置，以满足针对不同芯片的供电电路进行测试的要求，来测试高功耗芯片的供电电路特性，能够对高功耗芯片的供电方案做出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片供电电路测试结构，其特征在于，包括：与待测芯片供电电路插接连接的转接板；与所述转接板插接连接的功率负载板，所述待测芯片供电电路通过所述转接板将待测信号传输至所述功率负载板；所述功率负载板上设置有由MOS管组成以模拟芯片耗电场景的功率器件、以及用于采集所述待测信号的采集电路；与所述功率负载板电连接的控制板，所述控制板上设置有驱动控制电路和接收处理电路；其中，所述驱动控制电路用于产生控制所述功率负载板根据所述待测信号进行工作的驱动控制信号；所述接收处理电路与所述采集电路电连接，以接收所述采集电路所采集的所述待测信号，并对所述待测信号进行处理。2.如权利要求1所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，所述待测信号包括所述待测芯片供电电路的供电电压；所述采集电路用于采集所述功率负载板上的供电电压，并将所述供电电压传输给所述接收处理电路；所述接收处理电路包括：峰峰值计算电路和判断电路；其中，所述峰峰值计算电路用于根据所接收的所述供电电压，计算所述供电电压的峰峰值；所述判断电路用于判断所述峰峰值是否小于设定阈值。3.如权利要求2所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，所述待测信号还包括所述待测芯片供电电路的电源管理协议接口信号；所述待测芯片供电电路中设置有供电单元和电压调节器，所述电压调节器用于生成所述电源管理协议接口信号，以调节所述供电单元输出的供电电压大小；所述采集电路还用于采集所述电源管理协议接口信号，并向所述接收处理电路反馈电源管理协议接口信号；所述判断电路还用于根据所述电源管理协议接口信号、以及所述供电电压，判断所述电源管理协议接口信号调节所述供电单元的方式是否达到设定效果。4.如权利要求1所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，所述转接板上设置有采用球栅阵列封装、栅格阵列封装或引脚网格阵列封装方式形成的第一接口插座和第二接口插座；其中，所述第一接口插座与所述待测芯片供电电路插接连接，所述第二接口插座与所述功率负载板插接连接。5.如权利要求1所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，还包括：与所述功率负载板导热连接的散热器；所述功率负载板上还设置有采集功率负载板温度的温度采样传感器；所述控制板上还设置有温度调节电路；所述温度调节电路与所述温度采样传感器和所述散热器均电连接，以监控所述功率负载板的温度，并根据所述功率负载板的温度调节所述散热器。6.如权利要求5所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，所述温度调节电路还与所述功率器件电连接，以在所述功率负载板的温度达到温度保护阈值时，关掉对所述功率器件通电的电流。
7.如权利要求5所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，所述散热器为散热器风扇或/和水冷散热器。8.如权利要求1所述的芯片供电电路测试结构，其特征在于，所述控制板上设置有FPGA/MCU控制器，所述驱动控制电路和接收处理电路均集成在所述FPGA/MCU控制器内。9.如权利要求1所述的芯片供电电路测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：张腾，杨晓君，柳胜杰，袁飞，李晶晶，
申请(专利权)人：海光信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：