作者：是德科技軟件解決方案高級經理 Scott Seiden?

電子產品每天都變得越來越復雜和復雜。芯片、電路板和它們所組成的系統越來越難以設計。自 CAD 框架倡議 (CFI) 成立以來，從事電子產品開發的公司在其設計項目中經常采用基于平臺的方法已有二十多年。基于平臺的設計提供了許多好處，包括更快的上市時間、更高的工程生產力和成本效率、改進的設計重用以及更快的分析和洞察力，從而支持更好的決策。

除了這些好處之外，半導體和電子行業的分解趨勢是基于平臺的設計的主要驅動力。更高設計復雜性的需求使得整個開發和制造過程的垂直整合變得不切實際——因此，無晶圓半導體公司、芯片代工廠和合同電子制造服務業務的興起。分解帶來了將工程資源集中在公司的核心競爭力和競爭性市場差異化上的能力。為特定問題或領域提供完整解決方案的設計平臺有助于增強核心競爭力。

如果基于平臺的設計如此成功，為什么基于平臺的測試方法沒有得到更廣泛的應用和采用？畢竟，產品設計必須在上市前進行測試。同樣的電子行業趨勢也適用于測試。那么，是什么阻止了測試團隊從與設計團隊相同類型的平臺方法中受益呢？答案是孤立的工作流程和阻礙輕松數據共享的本土測試環境。

就像早期的計算機輔助工程和設計產品 (CAE/CAD) 本質上是專有的一樣，電子測試和測量是一個緊密持有的業務。許多公司構建專有的內部方法和工具來應對其特定的測試挑戰，而不考慮維護它們所需的資源。是德科技最近在“今天實現測試和驗證工作流程的未來”中報告的研究結果證實了這一點，91% 的受訪者表示他們創建了用于測試和驗證的內部工具。測試工程師遵循久經考驗的方法。他們抵制從傳統方式轉變為更加開放和互聯的方式。

在設計界，互操作性標準和工具框架加速了向開放系統和軟件解決方案的發展。他們彌合了邏輯和物理抽象及其各自工作流程之間的差距。CAD 框架倡議在 1990 年代初期和中期的集體工作有助于使 EDA 工具和方法更易于訪問和互操作。框架還提供了更好地管理不斷增長的設計數據量的方法。雖然設計界現在已經習慣了與互操作性和基于平臺的方法相關的好處，但測試界仍然受到工作流程中不同步驟之間的孤島和不良切換的困擾。

測試平臺和框架架構要求因為設計界采用了開放框架和互操作性，所以測試社區也應該采用圍繞開放框架和互操作性構建的基于平臺的方法。例如，是德科技和諾基亞最近推出了開放測試自動化項目OpenTAP，作為朝這個方向邁出的第一步。OpenTAP 提供了一種開源、可擴展的架構，可增強和加速測試和測量生態系統中自動化解決方案的開發，并在 5G 網絡設備制造中取得成功。

雖然測試自動化是基于平臺的解決方案的必要組成部分，但它并沒有解決完整的工作流程或端到端架構。為了實現更快的解決方案開發，通過連接的工作流程最大限度地提高生產力，并將洞察力集成到操作系統中，基于平臺的測試解決方案應該涵蓋整個開發生命周期（圖 1）。它還應該考慮水平工作功能和垂直工作任務（圖2）。

圖 1：測試平臺必須涵蓋從仿真到優化的整個電子產品開發生命周期。

圖 2：測試平臺必須同時包含水平工作功能和垂直工作任務。

為了同時支持水平工作功能和垂直工作任務，基于平臺的測試架構需要一個開放、靈活和可擴展的新框架（圖 3）。新框架的核心元素是高性能通信結構和易于使用的集成套件，允許在本土工具和商用工具之間快速“即插即用”。基礎設施機制是簡化平臺參與者之間必要交易的連接結構。集成套件是一組規則和編程接口，用于將應用程序插件與結構連接起來。

圖 3：基于平臺的測試架構必須具有開放、靈活和可擴展的連接結構。

除了提供適當的連接外，該框架還必須促進用戶之間的價值交換和共同創造。該框架應該吸引系統工程師、硬件工程師、實驗室經理、測試計劃人員和系統管理員來使用它并為技術和業務目的做出貢獻。當該框架通過提供引人注目的價值聯系來吸引用戶時，它會將社區成員轉變為使用本土解決方案無法實現的新功能和數據的生產者和消費者。

此外，框架成功的關鍵是通用數據模型和用戶體驗。通用數據模型允許生產者快速開發并將他們自己獨特的知識產權 (IP) 插入到框架中。一旦 IP 連接到框架，消費者就可以部署解決方案和工作流。共同的用戶體驗提供了對平臺及其管理的集中視圖。

基于平臺的設計和測試工作流愿景作為理想平臺概念的一個例子，考慮一個規范驅動的工作流，它以實際產品規范開始和結束，將模擬與現實聯系起來。規范和測試向量有助于自動化、測量、合規性和分析（圖 4）。工程師將產品規格分解為需求，然后自動將測試類/向量轉換為所有框架插件在整個開發生命周期中都能理解和共享的格式。

圖 4：使用通用數據模型和用戶體驗連接設計和測試環境，支持創建規范驅動的工作流。

將測試類和向量自動轉換為測試計劃可推動模擬和實驗室測試，消除耗時的手動過程，并為工程師在兩種環境中執行測試的方式提供一致性。通常，他們在模擬中對測試設置進行建模，但要共享相同的測量科學來減少模擬中的方差以測試相關性并不容易。為了減少相關方差，工程師在仿真和測試中使用相同的激勵和分析軟件插件來激勵和分析被測設備 (DUT)。一個通用的設計和測試平臺提高了測試實驗室與模擬結果的相關性，并且還從軟件資產重用中獲得了顯著的好處。

在傳統的孤立工作流程中，大量的模擬和測試數據駐留在一個必須手動排序的文件中，這既費時又容易出錯。基于平臺的工作流用相關數據標記所有結果，包括但不限于日期、產品版本、工作區、執行的測試、測試向量參數等。由于結果被標記，工程師可以知道哪個測試與數據以及它是如何完成的。

接下來，工程師可以使用通過/失敗標準和匯總結果自動填充合規矩陣。為了進行更深入的分析，工程師可以單擊一致性矩陣中的任何測試結果以打開波形查看器。然后，工程師可以針對同一測試的任何其他波形查看給定測試的波形，無論它是模擬數據還是測試數據，以進行比較并獲得關鍵見解。

越來越多的工程師和他們的經理正在認識到基于平臺的測試工作流程如何打破本土測試環境孤島并促進軟件重用。為了獲得可加快上市時間并顯著提高生產力的結果，測試專業人員需要一個基于開放、靈活和可擴展架構的新互操作性框架。關鍵框架特征包括高性能通信結構、易于使用的插件集成套件以及通用數據模型和用戶體驗。工程師和測試運營主管希望在專注于核心競爭力的同時最大限度地提高投資回報率，他們必須尋求一種基于平臺的測試方法，該方法利用最好的本土和第三方 IP。

關于作者Scott Seiden 是KeysightTechnologies, Inc.的軟件解決方案高級經理?。他在 EDA、半導體和網絡行業為 Cadence、Xilinx 和 Cisco 等全球市場領導者工作了超過 25 年。在 Keysight，Scott 在 PathWave 軟件解決方案團隊工作，專注于加速客戶的設計和測試工作流程。

審核編輯 黃昊宇