[发明专利]一种航天器用数字硬IP核功能及性能评测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航天器用数字硬IP核功能及性能评测方法。

背景技术

IP核是构成超大规模集成电路的基本单元，SoC甚至可以定义为基于IP核的复用技术。硬IP核是指已经映射到一个指定的工艺中，被投片测试验证，具有在面积和性能方面更能预测的优点，但是灵活性小、可移植性差。将不同供应商的IP集成到一个芯片上会带来很多问题，通常会出现：IP核的接口与系统的总线接口不匹配；使用不同层次的IP导致逻辑和时序的不可预知性、在SoC集成过程中不同IP的成熟度、可靠性水平不一等问题。为了保证宇航IP核的功能、性能、可靠性与复用性，需要对IP核的特征和属性进行测量和评估。

国内已经发布的军用硬IP核评测规范对IP核交付内容进行了规范，提出了IP核的质量要求，考虑了军用IP核高可靠性要求的特点。但是航天器用IP核对于可靠性的要求更高，成熟的IP核除需经过测试验证和应用验证外，还需经总剂量和单粒子等辐射环境适应性试验验证，目前已发布的硬IP核评测规范无法满足宇航应用需求。

申请号为CN201010100256.1，名称为《规范化IP核评测方法和系统》的专利公开了一种规范化IP核评测方法及系统，该方法对于硬核IP，以国家IP核标准为依据，用分值表示硬核交付项的各质量的度量项的重要程度，将所有质量的度量项的评测分值求和，这种方法主要评测的是商用IP核，并不能用于航天器用硬核IP功能及性能评测。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种针对航天器用数字硬IP核的功能及性能评测方法，可解决空间辐射环境和航天器高可靠应用条件下的硬核IP功能及性能评测难题，同时还具有操作简便、评测效率高等特点，提高了评测的可操作性及充分性。

本发明的技术解决方案是：一种航天器用数字硬IP核功能及性能评测方法，包括如下步骤：

(1)获取硬IP核包括全版图寄生电路参数的电路门级网表，然后根据全版图寄生电路参数的电路门级网表构建覆盖硬IP核所有功能的测试向量；

(2)令硬IP核仿真执行步骤(1)得到的所有测试向量获得实际仿真结果，然后获取各个测试向量对应的预期功能波形，将各个测试向量的实际仿真结果与预期功能波形进行比对，如果两者一致，则判定硬IP核功能正确，否则判定硬IP核功能不正确；

(3)统计步骤(2)中对比正确的功能数，进而计算得到硬IP核对比正确的功能数与所有功能数的比值，如果比值为1，则判定硬IP核功能验证充分，否则判定硬IP核功能验证不充分；

(4)获取硬IP核标定的工艺信息，然后根据工艺信息将硬IP核进行流片和封装；

(5)利用ATE测试机台在电压拉偏10％条件下完成硬IP核的功能测试，得到硬IP核功能实际测试结果，然后将实际测试结果与预期功能波形进行比对，如果两者一致，则判定硬IP核硅形态验证条件下功能正确，否则判定硬IP核硅形态验证条件下功能不正确；

(6)利用ATE测试机台在电压拉偏10％条件下完成硬IP核的直流电源电压、输入漏电流、三态输出漏电流、输出普通管脚驱动测试，然后将实际测试结果与预期电性能参数进行比对，如果实际测试结果在预期电性能参数范围内，则判定硬IP核硅形态验证条件下性能正确，否则判定硬IP核硅形态验证条件下性能不正确；

(7)利用老炼测试机台对硬IP核进行动态老炼和静态老炼试验，然后将实际测试结果与预期电性能参数进行比对，如果实际测试结果在预期电性能参数范围内，则判定硬IP核的老炼结果正确，否则判定硬IP核的老炼结果不正确；

(8)利用寿命测试机台进行硬IP核寿命考核试验，然后将实际测试结果与预期电性能参数进行比对，如果实际测试结果在预期电性能参数范围内，则判定硬IP核的寿命指标正确，否则判定硬IP核的寿命指标不正确；

(9)利用ESD测试和闩锁测试机台对硬IP核进行抗静电试验和抗闩锁试验，然后将实际测试结果与预期抗静电指标和抗闩锁指标进行比对，如果两者一致，则判定硬IP核的ESD和闩锁指标正确，否则判定硬IP核的ESD和闩锁指标不正确；

(10)对硬IP核进行电离总剂量辐照试验并判断，如果电离总剂量辐照试验后硬IP核功能错误或性能指标异常，则判定IP核电离总剂量辐照试验不通过，否则判定IP核电离总剂量辐照试验通过，对硬IP核进行单粒子效应辐照试验并判断，如单粒子效应试验后硬IP核单粒子翻转或超过锁定阈值，则判定IP核单粒子辐照试验不通过，否则判定IP核单粒子辐照试验通过。