近年來國產廠商積極布局各系列MCU產品線，開始逐漸在特定細分領域實現突破。而最近兩年來下游需求強勁，供應端卻吃緊，國內設計公司面臨著極大的Time to Market的時間壓力，高端領域的MCU對質量的訴求也極高。如何高效地進行測試開發，快速定位芯片失效問題并進行質量把控，是MCU芯片廠商急切希望解決的問題。

其中車規MCU方面，與消費級、工業級芯片相比，其行業認證難度大、周期長，例如可靠性相關的AEC-Q 100以及汽車功能安全驗證相關的ISO26262等，因而對測試的要求更加嚴苛。研發實驗室不僅需要解決產品復雜度變高、驗證項目增多等挑戰，更要解決如何用標準易用的工具完成對測試數據的收集、分析和合規評審，如何實現Design Spec需求跟蹤與覆蓋，做到需求可閉環、可追溯。

難點與挑戰

MCU測試對自動化要求極高

對于MCU芯片來說進行大而全的Full Characterization 的全覆蓋的測試是進行失效暴露和定位的有效手段。MCU相對于其他類型的芯片在測試上有特別的需求點：

內部功能模塊多

測試用例多

每個測試用例都需要對大部分引腳進行遍歷

因此對于芯片Full Characterization的測試來說，現在絕大多數芯片設計公司都希望用一種高效的自動化測試方案。但由于沒有合適的軟硬件工具，編寫和維護測試用都需要大量的手動操作，并且不同外設都是由不同工程師開發，如何有效進行測試用例自動化組織也是一大難題。如果不能夠進行高效地全引腳全測試用例遍歷，將會耗費大量的人工時間，拖慢整個芯片開發的周期。

MCU測試在特定的應用場景下需要深度的軟硬件定制開發

以MCU數字通信接口測試為例，經常會在特定應用場景下遇到非標準通信協議的支持，通常設計公司工程師會自己定制MCU/FPGA測試板對這些非標協議進行測試，這樣耗費了大量工程師時間進行專用測試板的開發，而這本非芯片測試的主要目的。

以智能電表類的MCU為例，其應用場景需要監測三相交流電，因此對引腳之間的同步性能要求較高，而這對于測試設備來說，不同儀表的高精度測試性能和低延遲同步能力要求也較高。

MCU測試對于數據分析的處理能力要求極高

以車規應用為例，車規MCU芯片對于Spec的卡控要求很高，基于AECQ100的質量訴求均要求車規芯片達到0 DPPM，因此在進行車規MCU測試的時候需要反復進行數據分析，從而對Test Limit、對測試項進行調整分析，并快速定位Failure Pattern進行研發改進。而目前絕大多數實驗室的數據分析都是工程師通過大量的手動excel分析，如何對大量的數據進行管理和多維度靈活變化（不同測試程序、不同測試硬件、不同溫度、工藝、電壓、激勵條件等等）則顯得非常困難。

MCU測試需要多個團隊協作配合完成

MCU本身測試開發經常將不同測試項分配給不同工程師，在數據分析處理上也包含研發工程師、產品工程師、測試工程師、質量工程師等不同角色的配合。不同工程師的經驗不同，導致測試開發的質量和對芯片的理解存在偏差，組合起來的測試方案和對問題的追溯往往需要大量的聯合調試反復溝通確認，導致了大量時間和人力的浪費。業界都期望有高效的工具縮短整個產品和測試開發的時間。

解決方案

孤波基于對MCU測試的深度理解給上述的痛點和問題提出了解決方案。孤波的MCU測試方案是由高度可配置化、高效自動化執行的軟件和可定制的硬件方案組成，結合孤波業界領先理念的研發測試協同軟件OneTest及OneData，更可快速達到上述的目標。

基于測試用例IP化管理、可支持不同硬件快速添加的測試開發執行軟件OneTest

孤波的OneTest研發測試協作開發工具能極大地提高開發效率和MCU自動化程度。OneTest以產品Spec為驅動，支持研發測試計劃導入，可將不同儀器設備（包括自定義測試板）快速添加，單個測試用例的深度調試，并且基于測試用例IP化的思想可將測試用例進行有效組織實現自動化序列構建，并且這些測試用例IP可復用到不同MCU外設和不同項目中。

基于OneTest的平臺特性，工程師將MCU設計公司現有不同廠商的儀器利用統一定義的驅動API控制，并且抽象出其多個產品線通用的標準化測試方法IP。工程師可以在OneTest中調用任意的測試方法，并且組合任意的參數掃描組合，甚至是溫箱的溫度控制序列，在5分鐘內就能完成一次參數遍歷所需要的配置。

OneTest特性參數掃描圖形化顯示

調試器如J-link、測試板如自制單片機板抽象均可添加到OneTest的儀器種類中。在此基礎上，OneTest測試流可以控制自動化的MCU固件加載和燒寫，結合客戶固件源碼的版本控制策略，實現了芯片回歸測試過程。

針對特定應用而開發的硬件方案

在MCU Power（電源類）測試中，工程師以往受儀器功能和對儀器使用熟悉程度的限制，對復雜上電條件的測試用例覆蓋率不足。我們基于多個儀器間共享時基、路由采集事件信號作觸發的方式，實現多引腳的同步、不同斜率、可自定波形的電源上電和實時電壓電流測量。

兩路不同斜率上電，同時采集三路電壓

類似地，我們利用共享時鐘和觸發的方式，結合對測試引擎并行度的設計優化，為不同并行度設計的儀器提供了統一的并行執行度。

在數字和串口通訊應用上，孤波與儀器廠商合作重新定制了數字總線儀器的FPGA IP，向待測MCU芯片提供了基于邊沿采樣的儀器數字從機接口。這使得MCU作串口通訊主機的驗證，不再需要客戶自行定制FPGA或單片機程序實現。實時獲取MCU串口發送數據流并進行交互后，儀器還可定制對特定時序和指令的應答，支持了非標協議從機的快速原型和測試接口實現。

定制數字通信從機原型

高效的數據分析和處理

在新一版的芯片開始調試時，以往每個工程師拿到自己的測試數據后，會分別制成表格再收集進行評審。現在工程師可利用孤波OneData數據分析工具，構建快速實驗室數據管理和報表分析。工程師可輕松在數據工具上進行多維度數據處理，從而快速觀察產品PVT趨勢，不同測試之間差異。針對大批量的數據處理，更可幫助工程師快速向研發端提供失效模型分析和數據溯源，指導產品設計迭代和工藝檢查。

利用OneData檢視查找數據異常峰值

孤波的MCU測試方案建立在與MCU廠商實際工作落地執行中的認知與洞察基礎上，并深度結合了業界領先理念的基于數據與軟件平臺基建的方式，使得客戶在研發測試各個環節中的效率與質量大大提高。

來源：孤波科技

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審核編輯 黃宇