Vom ersten Silizium zur gemessenen Leistung.
Harmonie Design Labs bietet Laborvalidierung, First-Silicon-Bring-up und Charakterisierung für kundenspezifische ASICs und Halbleiterentwicklungsprogramme.
Wir prüfen, ob gefertigtes Silizium über definierte elektrische, thermische, zeitliche und funktionale Bedingungen hinweg seiner freigegebenen Spezifikation entspricht.
- First-Silicon-Bring-up und erstes Einschalten
- Entwicklung von Evaluierungsboards und Prüfadaptern
- Funktionsvalidierung und Tests auf Registerebene
- Elektrische Charakterisierung
- Temperaturcharakterisierung
- Tests zu Versorgung und Betriebsbedingungen
- Timing- und Leistungsmessung
- Automatisierte Messung und Datenerfassung
- Fehleranalyse und technisches Debugging
- Validierungsberichte und technische Dokumentation
- Bewertung der Spezifikationskonformität
- Unterstützung bei Produktionstest und Folgerevision
Siliziumvalidierung beginnt mit einem kontrollierten Bring-up-Plan
Aus der Fertigung zurückkommendes Silizium muss systematisch bewertet werden, bevor die vollständige Charakterisierung beginnt.
Erste Einschaltreihenfolge, Stromaufnahme, Taktverhalten, Schnittstellen, Registerzugriff, Testmodi und grundlegende Funktionspfade müssen in kontrollierter Reihenfolge bestätigt werden.
Harmonie Design Labs richtet die Validierungsumgebung an der IC-Spezifikation und der vorgesehenen Anwendung aus. Testhardware, Messverfahren, Betriebsbedingungen und Abnahmekriterien stehen fest, bevor umfangreiche Labortests beginnen.
Validierungsumgebung vorbereiten
Wir prüfen IC-Spezifikation, Gehäuse, Pinbelegung, Versorgungsdomänen, Schnittstellen, Testmodi, Betriebsbedingungen und erwartete Leistung.
Silizium in Betrieb nehmen und charakterisieren
Der Baustein wird über eine kontrollierte Sequenz eingeschaltet und betrieben. Wir bestätigen die Grundfunktion, bevor wir zu detaillierten Messungen übergehen. Funktionsblöcke, Schnittstellen, Timing-Pfade, elektrische Parameter, Temperaturverhalten und Betriebsreserven werden gemäß Validierungsplan bewertet. Wo sinnvoll, automatisieren wir Messungen, um Wiederholbarkeit, Nachvollziehbarkeit und Testabdeckung zu verbessern.
Ergebnisse analysieren und dokumentieren
Die Messergebnisse werden mit der freigegebenen Spezifikation und den Erwartungen aus der Pre-Silicon-Phase verglichen. Unerwartetem Verhalten gehen wir mit kontrollierten Experimenten, zusätzlichen Messungen und dem Abgleich mit Design- und Verifikationsdaten nach.
Validierungsbereiche
First-Silicon-Bring-up
Das First-Silicon-Bring-up klärt, ob sich der Baustein sicher einschalten, steuern und betreiben lässt. Ziel ist eine stabile Grundlage für die detaillierte Charakterisierung.
Typische Tätigkeiten sind:
- Sicht- und Aufbauprüfung
- Prüfung der Versorgungsschienen und Einschaltreihenfolge
- Erste Messungen der Stromaufnahme
- Prüfung von Takt und Reset
- Register- und Kommunikationszugriff
- Aktivierung der Testmodi
- Grundlegende Funktionsprüfungen
- Bewertung unerwarteten Versorgungs- oder Schnittstellenverhaltens
Funktionsvalidierung
Die Funktionsvalidierung bestätigt, dass der gefertigte Baustein die geforderten Funktionen unter realen Hardwarebedingungen erfüllt.
Relevante Verifikationsszenarien lassen sich in Labortests überführen, um die Kontinuität zwischen Pre-Silicon- und Post-Silicon-Arbeiten zu verbessern.
Dazu kann gehören:
- Test der Betriebsarten
- Validierung von Registern und Konfiguration
- Schnittstellenkommunikation
- Test der Zustandsübergänge
- Fehlerbehandlung und Wiederherstellung
- Kalibrierverhalten
- Zusammenspiel der Funktionsblöcke
- Abgleich mit der Designspezifikation
Elektrische Charakterisierung
Die elektrische Charakterisierung misst den Baustein gegen seine spezifizierten Betriebsparameter.
Die Messungen erfolgen unter kontrollierten und dokumentierten Bedingungen.
Je nach IC können die Messungen umfassen:
- Versorgungsstrom
- Ein- und Ausgangspegel
- Timing-Verhalten
- Frequenzverhalten
- Verlustleistung
- Schnittstellenreserven
- Signalstabilität
- Verhalten über die Versorgungsbedingungen
Temperaturcharakterisierung
Die Temperaturcharakterisierung bewertet das Verhalten des Bausteins über den vorgesehenen Betriebsbereich.
Das genaue Temperaturprofil richtet sich nach Anwendung, Gehäuse, Testhardware und Projektanforderungen.
Der Validierungsplan kann bewerten:
- Ein- und Ausschaltverhalten
- Funktionsbetrieb
- Streuung elektrischer Parameter
- Timing-Stabilität
- Stromaufnahme
- Kalibrierverhalten
- Kommunikationsschnittstellen
- Wiederholbarkeit über Temperaturwechsel
Flexible Zusammenarbeitsmodelle
Harmonie Design Labs unterstützt je nach interner Kapazität und Projektphase unterschiedliche Validierungsmodelle.
Vollständige Siliziumvalidierung
Wir verantworten das Validierungsprogramm von der ersten Planung und dem ersten Einschalten über Charakterisierung und Analyse bis zum Abschlussbericht.
Unterstützung beim First-Silicon-Bring-up
Wir begleiten die Bring-up-Phase, stellen den Grundbetrieb her, gehen unerwartetem Verhalten nach und helfen, das weitere Charakterisierungsprogramm vorzubereiten.
Gezielte Charakterisierung
Wir bewerten eine definierte Funktion, einen Parameter, einen Temperaturbereich, eine Schnittstelle oder eine Betriebsbedingung.
Unabhängige Validierung
Wir bewerten unabhängig Silizium, das ein anderes internes oder externes Designteam entwickelt hat.
Erweiterung des Kundenteams
Unsere Ingenieure arbeiten mit dem bestehenden Laborteam, den Geräten, der Testsoftware und der Berichtsstruktur des Kunden.
Debugging und Fehleruntersuchung
Wir untersuchen Bausteine, die das erwartete Verhalten oder die Spezifikation nicht erfüllen.
Der Umfang kann elektrische Messungen, Schnittstellenanalyse, kontrollierte Änderungen der Betriebsbedingungen, Designkorrelation und ECO-Empfehlungen umfassen.
Von der Verifikation zur physischen Messung
Verifikation und Laborvalidierung sind getrennte, aber verbundene Disziplinen.
Die Verifikation bewertet das Design vor der Fertigung über Simulation, Assertions, formale Analyse und Coverage.
Die Laborvalidierung bewertet den physischen Baustein nach der Fertigung über Messungen und kontrollierte Experimente.
Beide Tätigkeiten zu verbinden, bringt mehrere Vorteile:
- Verifikationsszenarien können Labortestfälle prägen
- Erwartungswerte lassen sich mit dem gemessenen Verhalten vergleichen
- Erkenntnisse aus dem Silizium verbessern die Verifikationsumgebung
- Unerwartete Ergebnisse lassen sich auf Architektur oder Implementierung zurückführen
- Testprogramme lassen sich für künftige Revisionen schärfen
- Designannahmen lassen sich physisch belegen
Häufige Fragen
Ja. Wir erstellen und führen einen kontrollierten Bring-up-Plan aus, der Einschaltreihenfolge, Stromüberwachung, Takte, Resets, Schnittstellen, Register und Grundfunktionen abdeckt.
Ja. Je nach Auftrag definieren oder entwickeln wir die für Bring-up und Charakterisierung nötige Evaluierungshardware. Der Umfang kann Schaltpläne, Board-Anforderungen, Schnittstellen, Adapter und Messzugänge umfassen.
Ja. Wir führen gezielte Validierung oder Charakterisierung für einen bestimmten Block, eine Schnittstelle, eine Timing-Funktion, einen Temperaturbereich oder einen elektrischen Parameter durch.
Ja. Wir planen und führen die Temperaturcharakterisierung entsprechend Bausteinspezifikation, Gehäuse, Testumgebung und vorgesehenem Betriebsprofil durch.
Ja. Wir unterstützen das Debugging über kontrollierte Messungen, angepasste Testsequenzen, Schnittstellenanalyse, den Vergleich mit Simulationsergebnissen und die Designkorrelation.
Ja. Wir passen uns an Evaluierungsboards, Messgeräte, Automatisierungsumgebung, Messabläufe und Berichtsanforderungen des Kunden an.
Laborvalidierung und Produktionstest sind verwandte, aber unterschiedliche Tätigkeiten. Wir liefern Charakterisierungsdaten, Testempfehlungen, Grenzwerte und technische Zuarbeit für die Entwicklung des Produktionstests. Dessen endgültige Umsetzung hängt vom vereinbarten Projektumfang und der Fertigungsumgebung ab.
