New methods and concepts to speed-up the verification process of integrated circuits

Abstract

Auf Grund der kurzen Lebenszyklen vieler heutiger Produkte ist die Halbleiter¬industrie gezwungen, immer neue Elektronikkomponenten und Subsysteme zu entwickeln. Ein wichtiger Teil des Entwicklungsprozess ist der Verifikationsprozess, der sicherstellt, dass ein Produkt der Spezifikationsanforderung genügt. Die steigende Produktkomplexität verlangt einen dementsprechend komplexen Verifikationsprozess.<br />Der IC Verifikationsprozess wird heutzutage in unterschiedlichen Verifikations¬umgebungen, meist Simulation und Messung, durchgeführt.<br />Eine Analyse stellte generelle Mängel in Bezug auf Wiederverwendbarkeit, Flexibilität und Übertragbarkeit von Verifikationsprozessen, als die Hauptursache für erhöhte Verifikationszeit und Kosten, fest.<br />Datenformate aus unterschiedlichen Softwareumgebungen, die innerhalb der Verifikationsumgebungen verwendet werden, erlauben kaum Übertragbarkeit und Wiederverwendbarkeit. Weiters sind die Datenformate für die Abarbeitung in Automatisierungswerkzeugen ungeeignet. Testprogramme innerhalb der Messumgebung sind gewöhnlich für dedizierte Testsysteme ausgelegt. Eine Wiederverwendung der Testprogramme für andere Testsysteme ist ohne Umprogrammierung, im Allgemeinen nicht möglich. Die Testsysteme für die Messungen sind unflexibel und verlangen zahlreiche manuelle Eingriffen bis eine Testprozedur befriedigend durchgeführt werden kann.<br />Die Arbeit beschreibt Methoden und Konzepte um den Nachteilen entgegenzuwirken. Diese beinhalten: (i) der EXecutable Verification Plan (XVP) erlaubt unabhängig von der Verifikationsumgebung die gesamte Verifikation eines Produktes zu verfolgen; (ii) ein einheitliches Austauschformat bietet Flexibilität, Übertragbarkeit und eignet sich für die Abarbeitung in Automationsumgebungen; (iii) automatische Ausführung des XVPs in der Messumgebung; (iv) eine modulare Software Architecture for Test (SAfT), die unabhängig vom Testsystem ist und somit die Wiederverwendung des Testprogramms erlaubt; (v) ein flexibler Testsystemaufbau ermöglicht automatische Anpassung an Testanforderungen und bietet eine gute Lösung für Automated Test Systems (ATS).<br />Fünf Vorteile können direkt daraus gezogen werden: (1) Verringerung der Zykluszeit des Verifikationsprozesses durch mehr Automatisierung, (2) Kostenersparnis durch Wiederverwendung von Testprogrammen, (3) weniger Fehler durch Verringerung der manuellen Eingriffe, (4) ein einziger Verifikationsplan ermöglicht den direkten Vergleich von Ergebnissen zwischen den verschiedenen Verifikationsumgebungen und stellt die Vollständigkeit der Verifikation sicher, (5) schnellere Systembereitschaft durch flexiblen Testsystemaufbau.<br />

Short life cycles force the semiconductor industry to continuously develop new electronic components and subsystems. The development process is accompanied by a verification process which determines whether a product meets the specification requirements.<br />Increasing product complexity requires a more complex verification process. Today's IC verification process is accomplished in different verification domains, basically simulation and measurement. Analyses of this process uncovered a general lack of reusability, flexibility and portability for being the main causes requiring excessive verification time and cost. Data formats used from various software tools within the verification domains hardly allow portability. Furthermore, the data formats are inefficient for processing by automation tools. Within the measurement domain test programs are usually written for dedicated test systems. In general, reuse of test program software for other test systems is not possible without reprogramming. The test systems used for taking measurements are usually inflexible and require a lot of manual interactions. The thesis describes methods and concepts to counteract these drawbacks.<br />These include: (i) EXecutable Verification Plan (XVP) which allows tracking of a complete verification of a product independent of the verification domain; (ii) a common data exchange format providing flexibility, portability and processing of automation tools; (iii) automatic execution of the XVP in the measurement domain; (iv) a modular Software Architecture for Test (SAfT) which is independent of the test system and thus allows reuse of the test program; (v) a flexible test system design providing automatic adaption of test requirements and offering a good solution for Automated Test Systems (ATS). Five immediate benefits are: (1) reduction of verification process cycle time resulting from more automation, (2) cost saving resulting from reuse of test programs, (3) less errors due to reduction of manual data manipulation, (4) a single verification plan allows direct comparison of result between different verification domains and ensures verification completeness, (5) faster system readiness resulting from flexible test system design.<br />