【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片开发，尤其涉及一种基于fpga的芯片电性能测试的系统及方法。
技术介绍
1、集成电路芯片在各类电子设备中使用广泛，芯片本身的性能对设备的整体性能至关重要，在芯片量产之前都需要对芯片进行性能测试和筛选，以测试芯片的性能是否满足设计要求。其中，电性能测试是芯片性能测试的一个重要环节，其主要用来描述和评估芯片在不同模式和电学环境下的稳定性和可靠性。通过对芯片进行电性能测试，然后根据电性能测试结果对芯片的理论设计性能与实际性能表现进行比对评估，可以判断芯片电性能相关指标是否满足设计要求，从而可以在芯片量产前及时发现其性能缺陷。芯片电性能测试的目的主要是评估芯片是否满足设计要求的各项电性能指标参数，以验证芯片的相关性能。
2、传统的芯片电性能测试方法主要是基于自动测试设备(automation testequipment，ate)通过搭建电性能测试环境来实现，芯片的电性能测试主要包括电压测试、电流测试、功耗测试等。在进行芯片的电性能测试时，通过电性能测试环境模拟芯片在实际应用过程中的全场景使用情况，来评估芯片的模拟电路设计指标的实际情况。目前，业界常用的电性能测试流程如下：针对待测芯片，测试人员先搭建一套专用的电性能测试环境，然后根据不同的参数配置，测试芯片端口的输出信号（包括电压、电流、输出功率等），根据芯片的输出信号判定芯片的电性能。上述方案存在如下缺陷：1）整个测试过程耗时耗力，尤其的，当遇到芯片测试系统不完备时，测试人员往往难以对原先设计电性能指标进行有效的验证。2）随着系统级芯片的结构复杂度和密度的
3、另一方面，针对芯片的性能测试，现有技术也提供了一些改进以提升芯片测试效率。其中，可编程门阵列fpga(field programmable gate array)芯片由于其优秀的实时控制能力和数据采集能力，已被应用于芯片的性能参数测试中作为控制模块以进行测试控制和数据采集存储等。作为举例，比如中国专利申请cn202311456965.7公开了一种基于fpga面向芯片老化测试的测试系统，包括上位机、fpga核心板和待测芯片，fpga核心板通过引脚对引脚的插槽与待测芯片直接连接，支持io和对芯片内部寄存器进行读写操作；上位机将测试激励文件作为激励模块的输入文件；fpga核心板根据输入文件，将老化测试的测试激励数据通过io引脚输入芯片pad端以直接测试激励；老化测试的测试激励数据包括用于芯片外接负载设备场景下的外接测试激励数据，此时fpga核心板替代外接负载设备向待测芯片施加激励。上述方案通过以fpga激励模块替代实际挂接的外接负载设备进行老化测试，在解决老化测试时间过长以及测试可靠性问题的同时，还有效解决了当前老化测试流程中存在的环境搭建复杂的问题。然而，上述方案仅适用于芯片老化测试的应用场景，无法直接用于芯片的电性能测试场景。
4、综上所述，如何基于fpga板，提供一种简单、实用、高效的芯片电性能测试系统，降低芯片电性能测试的复杂程度，就成了芯片测试行业当前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种简单、实用、高效的芯片电性能测试方案，降低了芯片电性能测试的环境搭建流程复杂程度。具体的，在芯片的电性能测试过程中，对提供给ate机台测试的pattern测试文件进行转换以得到电性能测试的激励文件，所述pattern测试文件中配置了电性能测试模式下待测芯片的测试参数配置信息，以及电性能指标测试激励数据，然后由fpga测试板作为芯片电性能测试的激励模块，承担向待测芯片端发送但不限于初始化配置、io配置、时钟配置、读写寄存器配置的测试参数配置使待测芯片进入正确的电性能待测试状态，取代了传统的由软件进行的上述测试参数配置的操作，上述操作也不依赖于任何芯片内部系统；以及，在芯片进入正确的电性能待测试状态后，由fpga测试板模拟外部激励模块向待测芯片端施加所述电性能指标测试激励数据以测试待测芯片对应的电性能指标，有效解决了当前芯片电性能测试中环境搭建复杂、测试流程复杂的问题。
2、为实现上述目标，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种基于fpga的芯片电性能测试的系统，包括上位机、fpga测试板和芯片demo板，所述芯片demo板上带有插槽和待测芯片，所述fpga测试板通过所述插槽与芯片demo板进行硬件连接，支持通过待测芯片的输入输出io对芯片内部寄存器进行读写操作；
4、所述fpga测试板与上位机连接，用于接收上位机下发的用于电性能测试的测试激励文件；所述测试激励文件由ate机台的pattern测试文件转换生成，所述pattern测试文件包括电性能测试模式下待测芯片的测试参数配置信息，以及电性能指标测试激励数据；
5、所述fpga测试板作为电性能测试的激励模块，被配置为：根据接收的测试激励文件中的测试参数配置信息，对待测芯片进行电性能测试相关的参数配置以使待测芯片进入预设的电性能待测试状态，其中，通过fpga测试板的io端口将前述测试参数配置信息直接输入待测芯片端；以及，作为芯片电性能测试的外部激励模块，在待测芯片进入前述电性能待测试状态后，根据接收的测试激励文件中的电性能指标测试激励数据，向待测芯片端施加所述电性能指标测试激励数据以测试待测芯片对应的电性能指标。
6、进一步，所述测试参数配置信息包括芯片电性能测试所需要的初始化配置信息；
7、所述初始化配置信息用于待测芯片的各待测模块进行初始化的参数配置，包括待测模块的时钟配置、使能配置、工作电压电流配置和/或工作模式配置，当相应的配置参数被正确写入到待测模块对应的寄存器地址时，待测模块进入对应的待测试状态。
8、进一步，所述测试参数配置信息还包括芯片电性能测试所需要的其它相关参数配置信息，所述其它相关参数配置信息包括芯片io配置信息、芯片时钟配置信息和/或读写寄存器配置信息；
9、其它相关参数的配置与电性能测试的测试流程匹配，待测芯片上电后，fpga测试板根据所述测试流程对待测芯片端的相关参数进行配置，所有的配置信息均通过fpga测试板的io端口输入到待测芯片端，以使待测芯片进入预设的电性能待测试状态。
10、进一步，还包括配套测试仪表，所述配套测试仪表与所述芯片demo板通过引脚连接，使用配套测试仪表来测量引脚的电性能指标信号；
11、此时，在待测芯片进入预设的电性能待测试状态后，将所需要观测的电性能指标信号引出至相关的配套测试仪表的测试针脚，配套测试仪表根据预设的测试要求测量引脚的电性能指标信号并记录数据，将记录的指标数据与该指标预设的设计值进行比对后得到测试结果，根据所述测试结果评估待测芯片的电性能指标是否满足设计要求。
12、进一步，所述配套测试仪表包括万用表和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于FPGA的芯片电性能测试的系统，其特征在于：包括上位机、FPGA测试板和芯片demo板，所述芯片demo板上带有插槽和待测芯片，所述FPGA测试板通过所述插槽与芯片demo板进行硬件连接，支持通过待测芯片的输入输出IO对芯片内部寄存器进行读写操作；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述测试参数配置信息包括芯片电性能测试所需要的初始化配置信息；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述测试参数配置信息还包括芯片电性能测试所需要的其它相关参数配置信息，所述其它相关参数配置信息包括芯片IO配置信息、芯片时钟配置信息和/或读写寄存器配置信息；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于:还包括配套测试仪表，所述配套测试仪表与所述芯片demo板通过引脚连接，使用配套测试仪表来测量引脚的电性能指标信号；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于: 所述配套测试仪表包括万用表和示波器，使用万用表的电压接口测试引脚的输出电压信号，使用万用表的电流接口测试引脚的输出电流信号，使用示波器测试引脚输出的时序信号和/或
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述上位机被配置为：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述FPGA测试板作为当前待测芯片的电性能测试的激励模块时，具有测试参数配置模式和模拟外部激励模式，当FPGA测试板接收到上位机下发的测试激励文件时，先进入测试参数配置模式；
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于:在FPGA测试板通过IO端口与待测芯片的端口进行交互时，FPGA测试板的IO端口能够根据需要配置成input、output或者inout类型；
9.一种基于FPGA的芯片电性能测试方法，其特征在于包括步骤：
10.一种芯片开发方法，包括芯片电性能测试阶段和电性能测试前的芯片仿真阶段，其特征在于：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：将所述testbench文件作为触发信号源，与待测芯片的端口进行集成连接，连接的信号包括片选CS信号、时钟CLK信号和数据DATA信号；信号连接完成后，对待测芯片进行参数配置，其中，寄存器参数根据不同应用环境下的电性能指标进行配置。
...【技术特征摘要】
1.一种基于fpga的芯片电性能测试的系统，其特征在于：包括上位机、fpga测试板和芯片demo板，所述芯片demo板上带有插槽和待测芯片，所述fpga测试板通过所述插槽与芯片demo板进行硬件连接，支持通过待测芯片的输入输出io对芯片内部寄存器进行读写操作；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述测试参数配置信息包括芯片电性能测试所需要的初始化配置信息；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述测试参数配置信息还包括芯片电性能测试所需要的其它相关参数配置信息，所述其它相关参数配置信息包括芯片io配置信息、芯片时钟配置信息和/或读写寄存器配置信息；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于:还包括配套测试仪表，所述配套测试仪表与所述芯片demo板通过引脚连接，使用配套测试仪表来测量引脚的电性能指标信号；
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于: 所述配套测试仪表包括万用表和示波器，使用万用表的电压接口测试引脚的输出电压信号，使用万用表的电流接口测试引脚的输出电流信号，使用示波器测试引脚输出的时序信号和/...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兴坤，闫俊屹，赵毅辰，
申请(专利权)人：眸芯科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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