SoC芯片作為典型的高精尖產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新成果，芯片設(shè)計(jì)者需要在一顆小小的硅片上，規(guī)劃幾千萬甚至數(shù)百億的晶體管，從微米級(jí)到納米級(jí)再到正在探索的量子級(jí)。一顆芯片從設(shè)計(jì)到投入使用，要?dú)v經(jīng)5000多道工序，它可能是世界上最細(xì)微也是最宏大的工程。

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，芯片從設(shè)計(jì)、制造到封裝，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行反復(fù)多次的檢測(cè)和驗(yàn)證。站在芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的角度，測(cè)試和驗(yàn)證的工作量及重要性不亞于設(shè)計(jì)本身，流片前對(duì)整個(gè)SoC的設(shè)計(jì)進(jìn)行功能驗(yàn)證仿真，節(jié)省了反復(fù)流片驗(yàn)證的巨額成本。流片后復(fù)雜系統(tǒng)的軟硬件協(xié)同驗(yàn)證、復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的功能性驗(yàn)證等，確保芯片產(chǎn)品的高質(zhì)量。

無論哪一個(gè)環(huán)節(jié)的測(cè)試和驗(yàn)證，都需要用到工具或?qū)嶒?yàn)設(shè)備。“工欲善其事，必先利其器”，這篇文章將介紹紫光展銳的全流程質(zhì)量保證體系。

流片前 | 仿真測(cè)試

芯片有別于其他產(chǎn)品，一次流片費(fèi)用成百上千萬美金，芯片內(nèi)一個(gè)微小的邏輯錯(cuò)誤就能帶來巨額損失。因此，在流片前，需要進(jìn)行仿真測(cè)試（ Pre-Silicon Simulation），模擬芯片的真實(shí)使用環(huán)境和軟件配置進(jìn)行測(cè)試，以保證100%的設(shè)計(jì)功能正確性。

今天的SoC芯片已經(jīng)是超大規(guī)模集成電路了，動(dòng)輒數(shù)千萬門的電路，采用各種高精尖技術(shù)，如何高效驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性是一項(xiàng)不小的挑戰(zhàn)。所以整合算法及ASIC功能搭建了多種驗(yàn)證平臺(tái)，對(duì)各模塊的單元、鏈路、接口、功能以及MIPs進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證，保證了流片的成功率，這里依次介紹下各類仿真驗(yàn)證平臺(tái)：

IP功能仿真驗(yàn)證平臺(tái)—— 基于FPGA的IP級(jí)驗(yàn)證環(huán)境，覆蓋所有IP，關(guān)注覆蓋率。

IP集成仿真驗(yàn)證平臺(tái)—— 基于FPGA的多級(jí)鏈路驗(yàn)證環(huán)境，以組合關(guān)系進(jìn)行枚舉測(cè)試用例，確保基礎(chǔ)時(shí)序正確性。

系統(tǒng)低功耗仿真驗(yàn)證平臺(tái)——基于HAPS（High Attitude Platform Station，高空平流層電臺(tái)）以及Palladium XP系統(tǒng)仿真平臺(tái)建立的單元、子系統(tǒng)以及全系統(tǒng)的低功耗仿真驗(yàn)證。

系統(tǒng)性能仿真驗(yàn)證平臺(tái)—— 基于HAPS系統(tǒng)的微觀級(jí)系統(tǒng)性能極限驗(yàn)證。

軟件子系統(tǒng)仿真驗(yàn)證平臺(tái)——基于HAPS系統(tǒng)的向量仿真平臺(tái)，覆蓋用例到百萬級(jí)。

軟件全系統(tǒng)仿真驗(yàn)證平臺(tái)——基于HAPS系統(tǒng)搭配數(shù)字IQ儀表的全鏈路閉環(huán)驗(yàn)證平臺(tái)，以十萬級(jí)的測(cè)試用例，遍歷信令場(chǎng)景。

射頻系統(tǒng)仿真驗(yàn)證平臺(tái)—— 通過模擬基帶進(jìn)行射頻系統(tǒng)的接口和基本功能驗(yàn)證。

通過“過五關(guān)斬六將”的層層驗(yàn)證，確保芯片驗(yàn)證的可靠性，為芯片回片做好充足的準(zhǔn)備。

這里需要介紹下紫光展銳的仿真加速實(shí)驗(yàn)室，它承擔(dān)著EDA仿真測(cè)試，驗(yàn)證功能正確性，評(píng)估功耗和性能，F(xiàn)PGA原型驗(yàn)證等任務(wù)，因此仿真加速實(shí)驗(yàn)室也造價(jià)高昂，一個(gè)仿真加速實(shí)驗(yàn)室的投建成本就高達(dá)幾千萬美金。

流片后 | 系統(tǒng)級(jí)測(cè)試

流片前和流片后的測(cè)試，最大的區(qū)別可以理解為流片前只有設(shè)計(jì)圖紙，流片后手上能夠拿到實(shí)際的芯片，可以將芯片安裝在系統(tǒng)板上，進(jìn)行相應(yīng)的功能和性能測(cè)試，這就是系統(tǒng)級(jí)測(cè)試，而這個(gè)時(shí)候的驗(yàn)證就更多的依賴實(shí)驗(yàn)室設(shè)備了。

依次介紹下展銳面向系統(tǒng)級(jí)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)室：

電信號(hào)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室——測(cè)量各種板級(jí)信號(hào)質(zhì)量，包括信號(hào)的幅度、紋波、抖動(dòng)、上升時(shí)間、下降時(shí)間、眼圖、頻度、精度等指標(biāo)；

天線檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室——測(cè)試產(chǎn)品的發(fā)射和接收性能指標(biāo)；

熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——測(cè)試產(chǎn)品在各個(gè)工作狀態(tài)下的溫度變化；

蜂窩通信綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)2G/3G/4G/5G蜂窩通信產(chǎn)品進(jìn)行基本通信功能、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參數(shù)以及在復(fù)雜環(huán)境下的通信性能進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證；

蜂窩通信一致性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)2G/3G/4G/5G等蜂窩通信，基于GCF（Global Certification Forum，全球認(rèn)證論壇）/PTCRB（PCS Type Certification Review Board，PCS型號(hào)認(rèn)證委員會(huì)）測(cè)試規(guī)范，以及CMCC/CUCC/CTCC等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一致性測(cè)試，包括射頻、無線資源管理、協(xié)議、機(jī)卡等用例；

短距通信綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)Wi-Fi/藍(lán)牙等短距通信技術(shù)的特性、基本功能、性能、穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試；

WFA 預(yù)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室——提供Wi-Fi 6/Wi-Fi 5/Wi-Fi 4/WPA 3等14項(xiàng)WFA預(yù)認(rèn)證測(cè)試，測(cè)試結(jié)果可與第三方WFA認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室互認(rèn)，并獲得證書；

產(chǎn)品穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)通信和平臺(tái)系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)穩(wěn)定性質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，以APR為主的評(píng)估指標(biāo)達(dá)到國(guó)際Tier 1終端品牌及運(yùn)營(yíng)商的質(zhì)量要求；

功耗測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)芯片整體解決方案進(jìn)行系統(tǒng)功耗測(cè)試，覆蓋2G/3G/4G/5G、Wi-Fi/藍(lán)牙/GNSS、平臺(tái)多媒體等領(lǐng)域，對(duì)CMCC/CTCC/CUCC等運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行功耗預(yù)認(rèn)證，評(píng)估產(chǎn)品功耗benchmark和競(jìng)爭(zhēng)力；

GNSS定位導(dǎo)航測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——測(cè)試GNSS定位、輔助融合定位、協(xié)議一致性等定位導(dǎo)航性能，基于GCF規(guī)范、國(guó)內(nèi)外運(yùn)營(yíng)商入網(wǎng)和入庫測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，對(duì)多模多頻高精度定位、慣性導(dǎo)航等定位技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性測(cè)試驗(yàn)證；

谷歌預(yù)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室——對(duì)CTS、CTS Verify、CTS on GSI、GTS、STS等8項(xiàng)Android平臺(tái)兼容性能力進(jìn)行預(yù)測(cè)試，測(cè)試通過可快速獲得第三方實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證及谷歌GMS許可權(quán);

平臺(tái)系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)室——對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行性能質(zhì)量評(píng)估，包含Benchmark測(cè)試、應(yīng)用操作時(shí)延、流暢性、用戶場(chǎng)景性能體驗(yàn)、性能自動(dòng)化測(cè)試等；

多媒體測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)多媒體整體能力和質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，包括音頻、視頻、顯示、相機(jī)等模塊的功能及性能測(cè)試、效果類體驗(yàn)測(cè)試、高低溫測(cè)試、自動(dòng)化迭代測(cè)試，以及benchmark和競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)估；

Camera光學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室——對(duì)camera圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估、benchmark測(cè)試、Sensor認(rèn)證、閃光燈標(biāo)定、3A算法標(biāo)定、ISP算法驗(yàn)證等，達(dá)到Tier 1終端品牌及運(yùn)營(yíng)商的camera圖像客觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系

紫光展銳經(jīng)過多年的技術(shù)積累，建成了集芯片研發(fā)與生產(chǎn)測(cè)試、軟件測(cè)試、硬件測(cè)試、客戶服務(wù)與測(cè)試的全流程質(zhì)量保證體系——紫光展銳全球創(chuàng)新測(cè)試中心，實(shí)驗(yàn)室分布在上海、北京、深圳、重慶、臺(tái)北、印度新德里等城市。

紫光展銳全球創(chuàng)新測(cè)試中心通過了CNAS認(rèn)可，是全球認(rèn)證論壇GCF的會(huì)員，擁有國(guó)際TMMi組織認(rèn)可的軟件測(cè)試成熟度模型集成最高級(jí)別認(rèn)證——L5認(rèn)證。全球創(chuàng)新測(cè)試中心還通過了中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通的技術(shù)能力認(rèn)證與驗(yàn)收，與三大運(yùn)營(yíng)商成立了聯(lián)合測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。展銳測(cè)試中心的規(guī)模和技術(shù)能力符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系。

CNAS，即中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)，根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO17025（檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求）， 對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行能力評(píng)定，符合標(biāo)準(zhǔn)要求的被納入《國(guó)家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室名錄》。

全球認(rèn)證論壇GCF（Global Certification Forum，簡(jiǎn)稱為GCF），這是一個(gè)由全球多家運(yùn)營(yíng)商和手機(jī)廠家組成的全球性組織，設(shè)定了一系列一致性測(cè)試的里程碑，制定了測(cè)試用例、平臺(tái)認(rèn)證以及終端產(chǎn)品認(rèn)證注冊(cè)的流程。紫光展銳全球測(cè)試中心成為全球認(rèn)證論壇GCF會(huì)員，獲得RTO（認(rèn)可測(cè)試機(jī)構(gòu)）資質(zhì)，具備按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)開展檢測(cè)服務(wù)并出具報(bào)告的技術(shù)能力。

TMMi 全稱為Test Maturity Model integration（測(cè)試能力成熟度集成），是目前國(guó)際上具有權(quán)威影響力的測(cè)試組織成熟度評(píng)估模型，由TMMi基金會(huì)開發(fā)，旨在支持世界各地的組織改進(jìn)其軟件和系統(tǒng)測(cè)試成熟度，其認(rèn)證體系是企業(yè)軟件產(chǎn)品質(zhì)量管理水平最有力的資質(zhì)證明。紫光展銳全球創(chuàng)新測(cè)試中心通過TMMi最高等級(jí)——L5級(jí)認(rèn)證，標(biāo)志著紫光展銳在測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制、測(cè)試過程量化管理、缺陷預(yù)防機(jī)制，以及測(cè)試組織成熟度邁入國(guó)際領(lǐng)先水平。

獲得國(guó)內(nèi)外各種認(rèn)證機(jī)構(gòu)及組織的認(rèn)可及授權(quán)，不僅需要重金投入的檢測(cè)設(shè)備，獨(dú)立測(cè)試方案開發(fā)能力，豐富測(cè)試經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員，還得有科學(xué)高效的管理及測(cè)試流程，這些都是紫光展銳為不斷提升客戶服務(wù)水平而打造的能力中心。