SoC芯片关键测试技术综述
soc（系统级晶片）详细资料大全
soc（系统级晶片）详细资料大全SoC的定义多种多样，由于其内涵丰富、套用范围广，很难给出准确定义。
一般说来，SoC称为系统级晶片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的积体电路，其中包含完整系统并有嵌入软体的全部内容。
同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬体划分，并完成设计的整个过程。
基本介绍•中文名：系统级晶片•外文名：System on Chip•缩写：SoC•别称：民航SOC英文解析,片上系统,综述,功能,技术发展,技术特点,优势,存在问题,核心技术,设计思想,基本结构,设计基础,设计过程,设计方法学,套用动态, 英文解析SOC，或者SoC，是一个缩写，包括的意思有：1）SoC：System on Chip的缩写，称为晶片级系统，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的积体电路，其中包含完整系统并有嵌入软体的全部内容。
2） SOC： Security Operations Center的缩写，属于信息安全领域的安全运行中心。
3）民航SOC：System Operations Center的缩写，指民航领域的指挥控制系统。
4)一个是Service-Oriented Computing，“面向服务的计算” 5）SOC(Signal Operation Control) 中文名为信号操作控制器，它不是创造概念的发明，而是针对工业自动化现状提出的一种融合性产品。
它采用的技术是正在工业现场大量使用的成熟技术，但又不是对现有技术的简单堆砌，是对众多实用技术进行封装、接口、集成，形成全新的一体化的控制器，可由一个控制器就可以完成作业，称为SOC。
6)SOC(start-of-conversion )，启动转换。
7)short-open calibration 短开路校准。
片上系统System on Chip，简称Soc，也即片上系统。
从狭义角度讲，它是信息系统核心的晶片集成，是将系统关键部件集成在一块晶片上;从广义角度讲，SoC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。
SOC可测试性设计与测试技术
SOC可测试性设计与测试技术【摘要】本文分析了SOC芯片发展的情况及其发展的趋势，同时，阐述了SOC设计和测试所需要的工具。
在这些理论的基础上，本文开始重点分析研究了SOC可测试性设计和测试技术，得出了进一步的研究结果。
【关键词】SOC；可测试性设计；测试技术一、前言SOC可测试性设计对于我们更好地利用SOC具有非常重要的意义，因此，我们有必要SOC可测试性设计进行研究和分析，与此同时，对于SOC的测试技术，我们也需要从科学的角度展开分析和研究，以便于我们更好的利用SOC。
二、SOC芯片发展及趋势 集成电路的发展一直遵循摩尔所指示的规律推进。
由于信息市场的需求和微电子自身的发展，引发了以微细加工（集成电路特征尺寸不断缩小）为主要特征的多种工艺集成技术和面向应用的系统级芯片的发展。
IC设计者已经可以把越来越复杂的功能（系统）集成到同一个芯片上。
由于SOC可以充分利用已有的设计积累, 并在降低耗电量,减少面积,增加系统功能,提高速度,节省成本5个方面具有较高的优势,因此发展非常迅速。
目前，就大众所熟知的消费类电子中，机顶盒（Set Top Box）、移动电话（mobile phones）和个人数字助理（PDA）等等，其核心芯片就是SOC芯片。
这类产品不仅在市场上占有重要地位，而且其销售量还在不断的增长当中，已经越来越成为消费性电子的主流产品。
 三、SOC设计和测试工具 可测性设计中需增加专门用于管理测试的工具，其主要任务是按照自动和标准化的方法将设计芯片的测试问题分割成一系列可以管理的部分。
将芯片分割成一系列可测试的模块，设计出每一个模块的测试方法，并将其集成于一个完整的计划中，改计划既包括内部测试方法学，也包括外部测试方法学；计划也应提供选取芯片中埋层功能的方法以及测试结果引出的方法；该计划还应该提供诊断以及可能将其定位于单个的位（bit）故障。
SOC可测试性设计与测试技术
计算机研究与发展ＩＳｓＮ１０００—１２３９／ＣＮ１１—１７７７／ＴＰＪｏｕｍａｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＲｅＳｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ４２（１）：１５３～１６２，２００５ＳｏＣ可测试性设计与测试技术胡瑜１韩银和ｋ２李晓维１’２１（中国科学院计算技术研究所信息网络室北京１０００８０）２（中国科学院研究生院北京１０００３９）（ｈｕｙｕ＠ｉｃｔ．ａｃ．ｃｎ）Ｄｅｓｉｇｎ·ｆｏｒ－ＴｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄＴｅｓｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＳｙｓｔｅｍ－ｏｎ．ａ－ＣｈｉｐＨｕＹｕｌ，ＨａｎＹｉｎｈｅｌ一，ａｎｄＬｉＸｉａｏｗｅｉｌ１（Ｊ咖ｒｍｎ痂挖№ｆ伽以ＬⅡ幻ｍ￡ｏ唧，Ｊ扎５ｍ“把０，ＣＤｍ舰“，ｚｇ丁锄加ｚ哪’，饶锄咖Ａｃｎ如ｍｙＤ，ｓｃｉＰ咒ｃ酷，Ｂｅ巧ｉ以ｇ１０００８０）２（Ｇｍｄ“以把Ｓｃ＾００Ｚ０，＠ｉｎ伽Ａｃ口如ｍｙ０，＆搪ｎｃ舀，＆彬飑ｇ１０００３９）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｒｖｅｙｏｆｔｈｅｕｐ—ｔｏ—ｄａｔｅｄｅｓｉｇｎ—ｆｏｒ—ｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ（ＤＦＴ）ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎ０１０９ｉｅｓｆｏｒｓｙｓｔｅｍ—ｏｎ—ａ—ｃｈｉｐ（ＳＯＣ）ｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＤＦＴａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｆｏｒｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｒｅｓｏｆｄｉｇｉｔａｌ，ａｎａｌｏｇ／ｍｉｘｅｄ—ｓｉｇｎａｌ，ｍｅｍｏｒｙａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉＶｅｌｙ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ＳＯｍｅａｄｖａｎｃｅｄｓｃａｎａｎｄｂｕｉｌｔ—ｉｎ—ｓｅｌｆ．ｔｅｓｔｓｃｈｅｍｅｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｔ—ｓｐｅｅｄｔｅｓｔｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｅｓｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｔｅｓｔｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｄａｔａＶ０１ｕｍｅａｒｅｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ．ＴｈｅＤＦＴａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒＳＯＣａｔｓｙｓｔｅｍ１ｅｖｅｌａｒｅａｌＳｏｓｕｒｖｅｙｅｄ．ＳｉｎｃｅｔｅｓｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅＶｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｃｏｐｅｗｉｔｈｎｅｗｉｓｓｕｅｓｏｆｔｅｓｔｉｎｇＳｏＣ，ｄｅｓｉｇｎ，ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｅｓｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＩｎａｎＳＯＣ，ｏｎ—ｃｈｉｐｔｅｓｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｉｎｃｌｕｄｅｔｅｓｔａｃｃｅｓｓｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｔｅｓｔｗｒａｐｐｅｒ，ａｎｄｔｅｓｔＳｏｕｒｃｅａｎｄｓｉｎｋ．Ｆｏｒｔｅｓｔｓｏｕｒｃｅａｎｄｓｉｎｋ，ｔｅｓｔｒｅｓｏｕｒｃｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇａｐｐｒｏａｃｈｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｅｓｔｓｔｉｍｕｌｉｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ／ｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅｃｏｍｐａｃｔｉｏｎａｒｅｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ．Ｆｏｒｔｅｓｔａｃｃｅｓｓｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｔｅｓｔｗｒａｐｐｅｒ，ｔｅｓｔｒｅｓｏｕｒｃｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｔｅｓｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｈｅｕｒｉｓｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅＳＯＣｔｅｓｔｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｂｙｔｗｏｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｏｍｅｆｕｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｉｎＤＦＴａｎｄｔｅｓｔｔｅｃｈｎ０１０９ｉｅｓｆｏｒＳＯＣａｒｅｉｎｄｉｃａｔｅｄ，ａｎｄａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｂｉｂｌｉｏｇｒａｐｈｙｉｓａｌｓｏｐｒ。
SOC测试
SOC测试胡瑜韩银和李晓维摘 要 本文介绍芯片系统（System-on-a-Chip, SOC）测试面临的挑战、现有测试技术和未来研究方向。
随着芯片规模按照摩尔定律增长，复用IP（Intellectual Property）核构建SOC逐渐成为芯片设计的主流。
基于IP核的SOC 测试技术受到广泛关注。
本文结合中科院计算技术研究所测试及可信计算课题组开展的研究工作，综述四类IP核的测试技术和SOC测试资源优化技术，介绍两个标准化组织开展的SOC测试标准工作，展望SOC测试的研究方向。
1 SOC面临的挑战1.1 芯片设计规模集成电路制造工艺的进步使芯片上晶体管的数量按照摩尔定律增长，预计将在2010年达到百亿数量级。
如图1所示，每十二个月，芯片的集成度就可提高58%，而设计能力只能提高21%[1]，导致芯片制造能力与设计能力的差距越来越大。
为了减小制造与设计之间的差距，必须采用新的设计方法学：通过复用已经过验证的电路功能模块，加上一些自定义逻辑以及胶合逻辑，来构成整个芯片设计，使芯片设计周期大大缩短。
当一块基于电路功能模块复用的单一芯片能实现一个完整的复杂系统时，该芯片就被称为芯片系统。
而那些可复用的经过验证的电路功能模块，则被称为IP核。
由于复用IP核可快速构建系统，因此基于IP核的SOC设计方法一经提出，就得到了集成电路（Integrated Circuits, IC）设计商、电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）厂商和无晶圆半导体公司（Fabless）的热烈响应。
Dataquest调查表明，2000年SOC的产值占到IC产业产值的11.8%，预计2005年将达到25.3%，即460亿美元。
仅2000年IP核市场的增长率就达到40.1%。
IP 核种类也日渐丰富，例如ARM, MIPS, IBM PowerPC处理器核；SRAM, ROM, Flash, DRAM, CAM （Content Addressable Memory）类型的存储器核；TI, Pine, Oak公司的DSP核；用于外设控制的DMA （Direct Memory Access）, MMU（Memory Management Unit）, BIU（Bus Interface Unit）核；PCI, USB （Universal Serial Bus）, UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）接口核；JPEG压缩核和MPEG解码器核等多媒体核；以及以太网控制器核、ATM SAR (Segmentation and Reassembly), MAC（Media Access Control）核等与网络处理相关的核。
SoC系统测试与分析
SoC系统验证方法
• 在实际中对SoC进行验证时，由于它是由多个功 能块组成，可以将SoC的整个系统级测试平台运 用于系统芯片的每一个子模块（功能块），实现 对每个功能块的细节进行验证。
SoC系统验证方法
• 对SoC功能块的细节进行验证时，可以采用如下 多种方法：硬件建模、接口验证、软/硬件协同验 证、随机测试、基于应用程序的验证、门成测试矢量；数据信 号发生器根据计算机的要求产生测试波形，并加载 到被测电路上；逻辑分析仪采集被测电路的响应信 号并进行一定的分析，然后将结果送到计算机中进 行处理。
基于神经网络的电路测试生成 方法
• 人工神经网络（ANN）由于其优良的特性，能较 好的处理目前串行计算机难于解决的NP完全问题
（如Hopfield神经网络用于TSP问题的求解）。 • 根据组合电路测试生成的特点，选用Hopfield神
经网络作为电路建模的基础，用神经网络的能量 函数来表征电路的逻辑特性。
二元判定图BDD
• 二元判定图(BDD)就是一种较有效的方法，它将 布尔函数的功能用有向无环图来表示，图中从根 节点到叶节点的路径对应了布尔函数值为1的一个 输入矢量。
目的是检查行为设计是否满足功能需求。 性能验证：
目的是检查所选出的架构是在满足功能需求之 外是否能满足性能需求。
SoC系统验证方法
在整个验证过程中，都将使用测试平台来检验设 计对象的功能，系统级测试平台是整个验证过 程的一个关键。
SoC系统验证方法
从系统规约中提取出一项 功能要求，并定义出检验 其功能的具体测试，重复 进行，直至为每一项功能 都建立了测试。
SoC系统验证方法
在系统芯片的设计过程中，系统规约确定之后 进行系统级设计。首先对系统行为进行建模，根 据功能规范要求对行为模型进行验证；然后将行 为模型映射到由芯核和功能块组成的架构之上。 目的就是去验证该架构的功能和性能。
手机soc芯片
手机soc芯片手机SoC芯片是指系统级集成芯片，即System-on-a-Chip。
它集成了手机中所有的主要组件和功能模块，包括中央处理器、图形处理器、内存控制器、通信模块、电源管理模块等。
以下将介绍手机SoC芯片的主要特点以及相关技术。
手机SoC芯片的主要特点有以下几个方面。
首先，手机SoC芯片采用了高度集成的设计。
它将多个电子器件、电路和功能模块封装在一个芯片上，使得整个手机的硬件结构更加紧凑和简化。
采用高度集成的设计可以降低功耗和体积，提高可靠性和性能。
其次，手机SoC芯片具有低功耗和高性能的特点。
手机是一种便携式设备，电池寿命是用户非常关注的问题，所以低功耗是设计手机SoC芯片的一个重要目标。
同时，手机也需要具备高性能的计算和图形处理能力，以满足用户对于多媒体和游戏等应用的需求。
再次，手机SoC芯片支持多种通信和连接标准。
如今的手机需要支持多种通信网络，如2G、3G、4G和5G等，手机SoC 芯片需要具备相应的调制解调器和射频模块来实现各种通信方式。
此外，手机还需要支持各种连接标准，如无线局域网、蓝牙、NFC等。
手机SoC芯片的技术包括以下几个方面。
首先，制程技术是手机SoC芯片的关键。
当前主流的手机SoC芯片制程技术主要有28纳米、14纳米和10纳米等。
较小的制程能够提供更高的集成度和更低的功耗，可以满足日益增长的手机功能需求。
其次，中央处理器是手机SoC芯片的核心组件。
目前常用的手机中央处理器设计架构主要有ARM和x86两种。
ARM架构的优点是低功耗和高集成度，适合移动设备使用。
而x86架构的优点是强大的计算性能和软件兼容性。
再次，图形处理器在手机SoC芯片中也起到至关重要的作用。
现代手机需要处理越来越复杂的图形和视频，图形处理器可以提供专门的硬件加速，以保证流畅的图像和视频显示。
目前常用的手机图形处理器设计主要有Adreno、Mali和PowerVR等。
此外，手机SoC芯片还需要提供其他功能模块，如内存控制器、电源管理模块、通信模块等。
SoC设计验证技术发展综述
SoC设计验证技术发展综述简介：本文分析SoC设计验证重要性和研究内容，具体阐述功能验证内容、功能验证方法学、形式验证、时序验证和物理验证，重点介绍了IP验证、系统级验证、模拟仿真和FPGA验证以及各种验证手段，并指出设计验证技术和设计验证平台的发展方向。
引言随着工艺能力和设计能力的快速发展，为了满足嵌入式系统市场对于成本、功能和功耗的要求，SoC(System on-a-Chip)设计技术已经成为一种发展趋势。
众所周知，迄今为止在集成电路发展过程中，摩尔定律（单芯片上所能集成的晶体管数目每18个月翻一番）一直在起作用，因此SoC的规模和功能在不断急剧膨胀，使得设计验证日益重要，向业界提出了巨大挑战，已成为了整个SoC设计流程的瓶颈[1]。
目前芯片一次投片成功率只有35左右，造成芯片重复投片的主要原因就是验证不够充分。
SoC设计的验证需要投入的资源已占整个设计资源的60~80。
1999年当VSIA[1]举行验证专题会时，许多世界级验证专家得出结论：验证是件困难的事（hard）,几周后更把结论更正为 “Verification is not hard,it is very hard”。
现在愈来愈达成共识：单一的设计工具难以解决验证问题，而需要一系列复杂的工具和技术，来减少设计错误数，使之达到可接受的程度。
SoC 经过6、7年的发展，有了广阔的市场。
SoC验证研究领域在验证技术、验证方法学、测试码提取、验证描述语言、IP核重用验证、验证流程及验证评估方面取得了长足进步。
但总体而言验证技术已经落后于设计和制造能力，模拟和验证工作成为整个SoC学科发展的制约瓶颈，给提高设计生产率造成了障碍。
如何构建一种更快更好的设计验证方法学是当前SoC业界所关注的问题。
SoC验证研究内容SoC验证工作比较繁杂。
Janick Bergeron给“验证”下的定义是“证明一个设计的功能是否正确的过程”。
SoC的验证工作贯穿整个设计流程，从行为级HDL[2]设计，一直到芯片设计定案之前都需要做足够多的验证工作，当前验证工作已经占整个设计工作70左右。
SoC芯片介绍
SoC芯片介绍什么是SOC随着设计与制造技术的发展，集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP的集成，即SoC(SystemonaChip)设计技术。
SoC可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。
虽然SoC 一词多年前就已出现，但到底什么是SoC则有各种不同的说法。
在经过了多年的争论后，专家们就SoC的定义达成了一致意见。
这个定义虽然不是非常严格，但明确地表明了SoC的特征：实现复杂系统功能的VLSI；采用超深亚微米工艺技术；使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器（DSP）；外部可以对芯片进行编程；怎样去理解SoC中包含了微处理器/微控制器、存储器以及其他专用功能逻辑，但并不是包含了微处理器、存储器以及其他专用功能逻辑的芯片就是SoC。
SoC 技术被广泛认同的根本原因，并不在于SoC可以集成多少个晶体管，而在于SoC可以用较短时间被设计出来。
这是SoC的主要价值所在——缩短产品的上市周期，因此，SoC更合理的定义为：SoC是在一个芯片上由于广泛使用预定制模块IP(Intellectual Property)而得以快速开发的集成电路。
从设计上来说，SoC就是一个通过设计复用达到高生产率的硬件软件协同设计的过程。
从方法学的角度来看，SoC是一套极大规模集成电路的设计方法学，包括IP核可复用设计/测试方法及接口规范、系统芯片总线式集成设计方法学、系统芯片验证和测试方法学。
SOC 是一种设计理念，就是将各个可以集成在一起的模块集成到一个芯片上，他借鉴了软件的复用概念，也有了继承的概念。
也可以说是包含了设计和测试等更多技术的一项新的设计技术。
SOC的一般构成从大处来分，SOC含有：1.逻辑核包括CPU、时钟电路、定时器、中断控制器、串并行接口、其它外围设备、I/O端口以及用于各种IP核之间的粘合逻辑等等；2.存储器核包括各种易失、非易失以及Cacha等存储器；3.模拟核包括ADC、DAC、PLL以及一些高速电路中所用的模拟电路。