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從1975年P(guān)HILIPS公司實驗中心首次提出“可測性設(shè)計”概念至今，DFT已經(jīng)伴隨著芯片走過了半個世紀(jì)。
但DFT在數(shù)字IC設(shè)計崗位中還是顯得很神秘很低調(diào)。
你說他重要吧，并不是所有芯片設(shè)計公司都有這個崗位，你說他不重要吧，但凡芯片產(chǎn)品達(dá)到一定規(guī)模后，就必須設(shè)置DFT部門。
我曾見過某個大廠的HR，在各類DFT相關(guān)話題下瘋狂評論招人，屬實急迫。
那么成為一個DFT工程師到底是什么樣的體驗?zāi)兀?/p>
DFT對于芯片有多重要？
芯片制造工序非常繁雜，要經(jīng)歷摻雜、氧化、光刻、刻蝕等數(shù)百道工藝程序，涉及化學(xué)、物理、機(jī)械等各種加工過程，每個環(huán)節(jié)都得精益求精，甚至“吹毛求疵”。
即使如此，也很難能保證良率100%（晶圓制造、封裝測試每一步都會對良率產(chǎn)生影響），生產(chǎn)過程中依然會有芯片出現(xiàn)缺陷。
在加工過程中，大到工藝偏差，小到粉塵顆粒，都會引入制造缺陷，使晶體管短路/斷路/不能正常工作。而DFT（可測性設(shè)計），就是在滿足芯片正常功能的基礎(chǔ)上，加入可測性邏輯，等芯片制造出來，在ATE（自動測試儀）設(shè)備上通過可測性邏輯對芯片進(jìn)行測試，挑出有制造缺陷的芯片并淘汰掉，留下沒有制造缺陷的好芯片。在電路設(shè)計之初就考慮到未來測試的問題，一方面算是芯片設(shè)計者的“未雨綢繆”，另一方面也能降低芯片測試的難度、節(jié)省測試的時間和費(fèi)用成本。
DFT工程師需要掌握什么？
DFT設(shè)計有一個很重要的目標(biāo)，就是提升芯片的可測性、可控性和可觀測性。
為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，在設(shè)計芯片的時候會進(jìn)行一些“埋點(diǎn)”操作，等芯片生產(chǎn)出來之后，可以通過外面的端口看到內(nèi)部的情況。但實際情況并不只是在電路中增加測試點(diǎn)那么簡單，而是需要經(jīng)過系統(tǒng)的規(guī)劃，將電路分解為輸入/輸出關(guān)系最少的若干模塊，版圖設(shè)計也以相應(yīng)的模塊形式設(shè)計，將各模塊間最關(guān)鍵且數(shù)量最少的結(jié)合點(diǎn)作為測試點(diǎn)。所以懂設(shè)計、懂電路、懂實現(xiàn)、懂測試是一個DFT工程師的基本功。
就崗位本身而言，DFT工程師需要掌握一些基本的知識和技能：
SCAN：掃描測試，主要是用來檢測芯片制造過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的失效問題。
BIST：內(nèi)建自測試，主要是在芯片內(nèi)部產(chǎn)生測試碼，對測試的結(jié)果進(jìn)行分析。
JTAG：是指國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議（IEEE 1149.1），主要用于芯片內(nèi)部測試。
各種BIST在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段就要開始規(guī)劃了，然后在RTL編碼階段實現(xiàn)，同時還要在RTL功能仿真階段還要驗證其正確性；而DFT掃描鏈、BSD和JTAG主要在RTL綜合完成之后，直接由EDA工具插入。
不僅要掌握這些技術(shù)原理，還得會用EDA工具，畢竟技術(shù)的實現(xiàn)還得靠EDA工具。除此之外，還要掌握perl、tcl腳本語言、Linux等IC設(shè)計通用的必備技能。
DFT日常工作內(nèi)容是怎樣的？
一般來說，接到項目之后，各崗位工程師要一起開會，確定DFT Spec，包括IP測試策略，Pin Sharing，HT Block劃分和Clock設(shè)計等。
然后要進(jìn)行DFT設(shè)計，也就是分模塊在設(shè)計中插入前面所提到的電路，進(jìn)行綜合，接下來會是Scan Chain連接和相關(guān)電路的插入。下來就是驗證環(huán)節(jié)，用針對性的EDA工具進(jìn)行電路驗證。與此同時要配合后端進(jìn)行物理實現(xiàn)，這個環(huán)節(jié)可能會根據(jù)后端的不同要求進(jìn)行多次電路調(diào)整。當(dāng)網(wǎng)表最終物理實現(xiàn)后，還要用工具跑ATPG，生成測試向量并進(jìn)行門級仿真驗證。還沒結(jié)束，剩下最關(guān)鍵的一步。在芯片生產(chǎn)出來之后，要跟TE一起進(jìn)行pattern bring-up，并協(xié)助TE完成pattern導(dǎo)入量產(chǎn)的一切調(diào)試工作。我們可以很肯定的說DFT工程師就是設(shè)計環(huán)節(jié)中的一個多面手。在日常工作中，DFT工程師需要多讀文檔、多看書籍論文，和團(tuán)隊中其他崗位的工程師們多聊多溝通，盡可能從前輩那里取經(jīng)學(xué)習(xí)。這一點(diǎn)對于其他崗位也同樣適用。
DFT的市場需求和前景如何？
盡管相對于設(shè)計、驗證這些大火的崗位來說，DFT的市場需求量相對來說少一些。
然而，需求少也只是相對的。目前國內(nèi)IC設(shè)計公司但凡是有些規(guī)?；蛘咚霎a(chǎn)品需要一定產(chǎn)量，都是急招DFT工程師的。另一方面，國內(nèi)高校目前并沒有相關(guān)的專業(yè)課程，所以人才培養(yǎng)方面存在困境，這就讓DFT工程師變得更珍貴了。但DFT是一個越在大廠越重要的角色。前些年我們對DFT并不算重視，近些年才逐漸進(jìn)入高端線，所以現(xiàn)在的DFT工程師極其稀缺。一直以來，DFT技術(shù)也在不斷優(yōu)化進(jìn)步。無論是鉆研技術(shù)做技術(shù)專家，還是帶團(tuán)隊做leader，只要入行做到資深，都能有很不錯的前景。如果你正在面臨入行/轉(zhuǎn)行IC的選擇關(guān)口，對各方向崗位還拿捏不準(zhǔn)，對代碼不感興趣，又不想做后端，那么不妨考慮下DFT，同樣是一個可以走得很遠(yuǎn)且值得奮斗的崗位選擇。
