IJTAG互操作性可為芯片和電路板工程師創(chuàng)造巨大價值

　　IEEE 1687標(biāo)準(zhǔn)(即Internal JTAG，或簡稱為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值，因為可重復(fù)利用嵌入式儀器知識產(chǎn)權(quán)(IP)。而且，當(dāng)芯片級和板級IJTAG工具具有雙向或正反互操作性時，流程中的所有工具都會變得比自身更強(qiáng)大。這稱之為協(xié)同作用的力量。

　　將板級和芯片級IJTAG工具交互應(yīng)用到復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計意味著借助高級診斷來驗證設(shè)計，從而使設(shè)計師可以快速地在芯片或電路板上找出問題的根源。

　　IJTAG的儀器網(wǎng)絡(luò)

　　IJTAG標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)始于數(shù)年前，因為工程師需要一種更好的方法來接入、管理和控制嵌入硅中的儀器。那時，越來越多的儀器被集成到復(fù)雜的片上系統(tǒng)(SoC)和其他不太復(fù)雜的設(shè)備。這些嵌入式儀器過去是現(xiàn)在仍然是用來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(jù)IP來源地，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。如果沒有為新的芯片重新設(shè)計IP，則無法輕松地在其他芯片設(shè)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。

　　通過指定片上網(wǎng)絡(luò)，IJTAG標(biāo)準(zhǔn)可解決上述問題和其他問題，該標(biāo)準(zhǔn)的儀器連接語言(ICL)對此作了說明。此外，IJTAG還為儀器IP和操作儀器語言(即程序描述語言(PDL))定義了標(biāo)準(zhǔn)化接口。IJTAG的上述方面簡化并改進(jìn)了工程師應(yīng)用嵌入式儀器的方式，并確保儀器本身以及與每個IJTAG儀器相關(guān)的操作矢量的可移植性，因此又為工程師節(jié)省了寶貴的時間。

　　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(yīng)用于ASSET ScanWorks啟用的電路板的工具)遠(yuǎn)不止提供一種便利的方式在工具之間傳輸數(shù)據(jù)。雙級雙向互操作性對芯片和電路板工程師而言是強(qiáng)大的優(yōu)勢，原因如下。第一，確?？稍陔娐钒逶O(shè)計中重新利用為驗證或測試芯片設(shè)計而開發(fā)的儀器IP，從而降低成本并加快產(chǎn)品上市時間。第二，芯片和電路板工具之間的雙向反饋回路意味著整個工具流程現(xiàn)在具有高級診斷能力，從而隔離芯片或電路板設(shè)計問題的根源。換句話說，該IJTAG工具流程可避免基于猜測來確定是芯片還是電路板存在問題。

　　圖1. IJTAG工具流程從在芯片插入儀器擴(kuò)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(shè)計(DFT)自動化工具。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(zhǔn)的IJTAG標(biāo)準(zhǔn)支持的機(jī)制。未來，IJTAG標(biāo)準(zhǔn)還會增加其他接入方法。

　　DFT自動化流程支持自動插入設(shè)計的RTL或門級網(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接入任何儀器)。DFT工具還支持重定向以及合并多個IP塊的PDL命令。重定向到芯片引腳的命令可轉(zhuǎn)換為自動測試設(shè)備(ATE)測試向量格式或Verilog進(jìn)行仿真驗證。還可通過交互式調(diào)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(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)上部署芯片設(shè)計，以便在硬件中仿真和測試硅。再次應(yīng)用在模擬階段之前生成的測試來驗證將變成片上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(nèi)容的完整性。之后，在ATE系統(tǒng)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DFT工具插入的相同儀器來驗證、測試和調(diào)試電路板設(shè)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(shù)據(jù)較早地在硅模擬和驗證階段反饋到DFT工具。

　　如果SoC沒有在板級經(jīng)過全面測試和驗證，則根本無法得到充分的驗證。通過板級ATE工具發(fā)現(xiàn)的問題可以追溯至芯片，也可歸因于電路板設(shè)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(shè)計中的問題，從而使芯片和電路板工程師避免相互指責(zé)。反饋回路使芯片設(shè)計師可在批量生產(chǎn)芯片之前糾正缺陷。當(dāng)然，也可以糾正板級缺陷。

　　該IJTAG流程在電路板制造過程中完結(jié)，即ATE系統(tǒng)能夠利用SoC中的IJTAG儀器在裝配線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IJTAG流程(從芯片設(shè)計驗證一直到系統(tǒng)制造過程中的板級測試)的有效性。通過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(shè)計問題根源至關(guān)重要，從而及時向市場交付新系統(tǒng)。