王  東1，2，陳  嵐1，2，馮  燕1，2

       1.中國(guó)科學(xué)院微電子研究所，北京100029；2.三維及納米集成電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

       摘  要：基于軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于軍用IP核的適用性，針對(duì)軍事應(yīng)用的需求和特點(diǎn)，研究分析了軍用IP核的交付項(xiàng)要求、質(zhì)量評(píng)測(cè)、測(cè)試方法學(xué)、可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)等關(guān)鍵共性技術(shù)，為制定和完善軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系提供參考建議和技術(shù)指導(dǎo)。

　　關(guān)鍵詞： 軍用IP核；標(biāo)準(zhǔn)體系；共性技術(shù)

　　中圖分類號(hào)： TN401文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ADOI：10.16157/j.issn.0258-7998.2016.09.006

　　中文引用格式： 王東，陳嵐，馮燕. 軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵共性技術(shù)分析[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2016，42(9)：24-28.

　　英文引用格式： Wang Dong，Chen Lan，F(xiàn)eng Yan. Analysis of key common technologies in military IP core standards system[J].Application of Electronic Technique，2016，42(9)：24-28.

0 引言

　　片上系統(tǒng)（System on Chip，SoC）芯片在性能、功耗以及成本等方面具有優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)今集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)及產(chǎn)品創(chuàng)新的主流，可以有效滿足軍事裝備電子系統(tǒng)多功能、小型化的發(fā)展需求[1]。知識(shí)產(chǎn)權(quán)（Intellectual Property，IP）核及其復(fù)用技術(shù)是SoC設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，使用IP核能夠降低SoC產(chǎn)品的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，縮短開(kāi)發(fā)周期。

　　標(biāo)準(zhǔn)作為引領(lǐng)和支撐先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的重要手段，是技術(shù)發(fā)展水平的集中體現(xiàn)，對(duì)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的影響和作用。在軍用產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，可以將高技術(shù)指標(biāo)、成熟工藝及過(guò)程控制等先進(jìn)技術(shù)固化成標(biāo)準(zhǔn)，使標(biāo)準(zhǔn)充分體現(xiàn)軍事需求，并指導(dǎo)后續(xù)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)[2]。針對(duì)軍事應(yīng)用的需求和特點(diǎn)，充分利用現(xiàn)有的民用科技成果和成熟技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于軍用IP核的適用性，總結(jié)和分析軍用IP核的關(guān)鍵共性技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一完備、科學(xué)合理的軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系，可以為IP核的開(kāi)發(fā)提供技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)，保障IP核的質(zhì)量與可靠性，形成軍用IP核準(zhǔn)入機(jī)制，促進(jìn)軍用IP核的自主可控和推廣應(yīng)用。

1 IP核標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀

　　目前IP核產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速，IP核的來(lái)源較為豐富，許多企業(yè)、機(jī)構(gòu)在大力開(kāi)發(fā)相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品。例如，企業(yè)自主研發(fā)積累IP核，這些IP核往往是由內(nèi)部開(kāi)發(fā)的IC芯片改進(jìn)而成，具備了IP核的基本特征；設(shè)計(jì)服務(wù)公司專門提供不同形式、功能、層次的IP核；EDA工具公司利用技術(shù)和工具優(yōu)勢(shì)開(kāi)展IP核業(yè)務(wù)；Foundry廠商也在推廣IP核，這些IP核通常與生產(chǎn)工藝緊密相關(guān)。此外，還有專業(yè)的IP核交易平臺(tái)構(gòu)建了IP核庫(kù)，為IP核檢索、轉(zhuǎn)讓提供渠道和途徑。不同來(lái)源的IP核在文檔結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式以及信息描述的詳細(xì)程度等方面存在著差異，影響著IP核的轉(zhuǎn)讓交易與集成應(yīng)用，因此IP核的標(biāo)準(zhǔn)化顯得尤為重要。

　　在IP核的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中，虛擬插座接口聯(lián)盟(Virtual Socket Interface Alliance，VSIA)起到了很大的推動(dòng)作用。VSIA成立于1996年，是最早開(kāi)展IP核標(biāo)準(zhǔn)制定的國(guó)際組織，其成果形式分為規(guī)范(Specifications)、標(biāo)準(zhǔn)(Standards)、技術(shù)文檔(Technical Documents)。VSIA在2008年停止運(yùn)作，把一些尚在運(yùn)行的工作移交給其他產(chǎn)業(yè)組織。VSIA標(biāo)準(zhǔn)為IP核的開(kāi)發(fā)、集成和復(fù)用提供了技術(shù)方案，對(duì)于IP核的復(fù)用設(shè)計(jì)和交付使用具有指導(dǎo)意義。

　　除了VSIA，國(guó)際上還有其他一些組織，如SPIRIT、OCP-IP等，也在IP核標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域做了大量有益的工作。2006年，中國(guó)集成電路IP核標(biāo)準(zhǔn)工作組(IP Core Group，IPCG)在參考VSIA相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，編制了11項(xiàng)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件，內(nèi)容與VSIA基本一致。

　　雖然IP核標(biāo)準(zhǔn)化取得了一定進(jìn)展，但是標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)可接受的程度有待提升，推廣應(yīng)用還存在諸多問(wèn)題。例如，VSIA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)方法學(xué)的描述較多，制定的標(biāo)準(zhǔn)“過(guò)于抽象化，缺乏具體性”，沒(méi)有一個(gè)可以供IP核設(shè)計(jì)者參考的設(shè)計(jì)流程[3]。一些具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)和行業(yè)影響力的企業(yè)采用的IP核開(kāi)發(fā)流程以及配套的交付模式，幾乎形成了一種事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)組織推出的標(biāo)準(zhǔn)很難在這些企業(yè)內(nèi)部推廣。

　　目前，IP核在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，但是相關(guān)的軍用標(biāo)準(zhǔn)非常匱乏，在一定程度上影響了IP核技術(shù)在軍用方面的應(yīng)用和推廣。行業(yè)組織推出的標(biāo)準(zhǔn)主要面向民用領(lǐng)域，雖然對(duì)于軍用IP核的開(kāi)發(fā)和使用具有一定的參考價(jià)值，但是由于軍用IP核的特殊應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等方面的要求非常高，所以對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)只能合理借鑒而不能簡(jiǎn)單照搬[4]。

　　軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于研發(fā)自主可控的IP核具有重要意義，構(gòu)建軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系勢(shì)在必行。根據(jù)軍用IP核開(kāi)發(fā)的實(shí)際需求和交易機(jī)制的特點(diǎn)，建議將軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系分為兩大類，一類是以關(guān)鍵技術(shù)為核心的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，一類是以具體IP核產(chǎn)品為核心的產(chǎn)品規(guī)范[5]，如圖1所示。

　　目前，已經(jīng)發(fā)布實(shí)施的《軍用集成電路IP核通用要求》（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GJB 7715-2012）是基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了軍用集成電路IP核的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、實(shí)現(xiàn)、檢驗(yàn)、交付等要求，適用于軍用集成電路IP核的開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)讓和集成過(guò)程。

2 關(guān)鍵共性技術(shù)分析

　　2.1 交付項(xiàng)要求

　　IP核的交付項(xiàng)承載了IP核不同層次的描述信息和特征化的屬性規(guī)定，在表現(xiàn)形式上可分為文檔交付項(xiàng)、數(shù)據(jù)交付項(xiàng)。確定IP核的交付項(xiàng)要求時(shí)，應(yīng)以應(yīng)用為導(dǎo)向，為IP核用戶提供使用IP核的必要信息。

　　2.1.1 強(qiáng)制類型

　　根據(jù)IP核交付項(xiàng)的重要程度，其強(qiáng)制類型可分為強(qiáng)制、條件強(qiáng)制、推薦、條件推薦等4類。由于IP核種類繁雜、功能多樣、規(guī)模各異，制定IP核交付項(xiàng)要求時(shí)，應(yīng)保持交付項(xiàng)內(nèi)容統(tǒng)一連貫，避免交叉重復(fù)，遵循“最小子集”原則，即：對(duì)于IP核應(yīng)具備的充分而必要信息，如果缺失就會(huì)影響IP核的正常應(yīng)用，則要求強(qiáng)制交付；而對(duì)于IP核的某些信息，若缺失，不會(huì)影響IP核的正常應(yīng)用，但是若具備，有利于對(duì)IP核的了解和使用，則建議推薦交付。

　　強(qiáng)制交付項(xiàng)是IP核集成應(yīng)用的基本要求，也是IP核交付項(xiàng)的核心所在。強(qiáng)制交付項(xiàng)是一個(gè)相對(duì)固定的集合，比較容易界定，而推薦交付項(xiàng)的范圍難以收斂，即使對(duì)于同一類IP核，由于可能的應(yīng)用方向和領(lǐng)域不同，IP核用戶期望的推薦交付項(xiàng)內(nèi)容必定會(huì)有所差異，所以很難列出所有的推薦交付項(xiàng)。是否提供推薦交付項(xiàng)，可以認(rèn)為是IP核開(kāi)發(fā)者的一種自發(fā)行為，能夠提供多少推薦交付項(xiàng)，則是IP核開(kāi)發(fā)者研發(fā)能力的一種體現(xiàn)。推薦交付項(xiàng)是IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)的加分項(xiàng)，該項(xiàng)內(nèi)容越豐富，越有助于IP核的集成應(yīng)用，能有效提升IP核的用戶體驗(yàn)效果。

　　2.1.2 文檔交付項(xiàng)

　　由于不同種類IP核之間的差異很大，文檔交付項(xiàng)應(yīng)具備的內(nèi)容千差萬(wàn)別。在IP核標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)文檔的強(qiáng)制類型和必要的基本內(nèi)容進(jìn)行約束。對(duì)于文檔的編制方式、撰寫(xiě)風(fēng)格以及內(nèi)容的豐富程度，很難精確量化和細(xì)化，因此不做具體要求。文檔交付項(xiàng)雖然不直接用于IP核的集成應(yīng)用流程中，但是對(duì)于深入理解和順利應(yīng)用IP核具有重要的指導(dǎo)意義。結(jié)構(gòu)合理、層次明晰、詳細(xì)規(guī)范的文檔交付項(xiàng)是成熟IP核的必要條件，文檔交付項(xiàng)的完備程度直接影響到IP核的應(yīng)用效果。目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)人員往往“重設(shè)計(jì)、輕文檔”，反復(fù)的設(shè)計(jì)迭代和修改往往容易忽略文檔工作的完善。為降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、統(tǒng)一設(shè)計(jì)狀態(tài)、避免無(wú)效的資源和時(shí)間開(kāi)銷、降低人為因素在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的差異性影響、保障研發(fā)各環(huán)節(jié)的可追溯性，在研發(fā)的各個(gè)階段必須提供各種文檔輸出，并進(jìn)行統(tǒng)一的管理和歸檔[6]。

　　IP核文檔交付項(xiàng)一般包括功能手冊(cè)、驗(yàn)證手冊(cè)、應(yīng)用手冊(cè)、交付項(xiàng)清單以及目錄結(jié)構(gòu)文件等，必要時(shí)還需要提供測(cè)試手冊(cè)。需要說(shuō)明的是，設(shè)計(jì)手冊(cè)涉及IP核開(kāi)發(fā)的內(nèi)部細(xì)節(jié)，考慮到知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)以及IP核交易的實(shí)際需求，對(duì)IP核設(shè)計(jì)手冊(cè)不做交付要求，由交易雙方另行約定。

　　以硬IP核為例，GJB 7715給出的文檔交付項(xiàng)列表如表1所示。

　　2.1.3 數(shù)據(jù)交付項(xiàng)

　　數(shù)據(jù)交付項(xiàng)是IP核特征化的重要載體，其中的應(yīng)用信息與EDA工具有很大的關(guān)聯(lián)性，數(shù)據(jù)格式很多是由主流EDA工具廠商定義的，在IP核在開(kāi)發(fā)以及集成過(guò)程中，需要借助不同的EDA工具完成各種數(shù)據(jù)格式的生成與使用。

　　對(duì)于不同類型的IP核，由于實(shí)現(xiàn)方式和應(yīng)用環(huán)境的不同，數(shù)據(jù)交付項(xiàng)的內(nèi)容不盡相同，可以根據(jù)IP核的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用流程對(duì)交付項(xiàng)進(jìn)行細(xì)分歸類。例如，在GJB7715中，硬IP核的數(shù)據(jù)交付項(xiàng)分為功能驗(yàn)證交付項(xiàng)、時(shí)序分析交付項(xiàng)、物理設(shè)計(jì)交付項(xiàng)、物理驗(yàn)證交付項(xiàng)、硅驗(yàn)證交付項(xiàng)、系統(tǒng)應(yīng)用交付項(xiàng)等。以物理設(shè)計(jì)交付項(xiàng)為例，其要求如表2所示。

　　數(shù)據(jù)交付項(xiàng)與文檔交付項(xiàng)的區(qū)別在于兩者的目的和作用不同。文檔交付項(xiàng)的目的是說(shuō)明和指導(dǎo)，從文字形態(tài)上對(duì)IP核的功能、驗(yàn)證、應(yīng)用等信息進(jìn)行詳細(xì)的描述，用于指導(dǎo)IP核的集成應(yīng)用。數(shù)據(jù)交付項(xiàng)的作用是證明與應(yīng)用，通過(guò)一些過(guò)程文件或者結(jié)果報(bào)告，證明IP核的具體實(shí)現(xiàn)和實(shí)際性能，而邏輯設(shè)計(jì)或者數(shù)據(jù)模型可以應(yīng)用于IP核的集成流程中。

　　軍用IP核的交付項(xiàng)要求可以參照和借鑒VSIA和中國(guó)集成電路IP核標(biāo)準(zhǔn)化工作組發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，在合理引用的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)修改，廣泛征求IP核研制單位和用戶單位的意見(jiàn)，使之形式上符合國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)定，內(nèi)容上體現(xiàn)軍用IP核自主可控的特殊要求。

2.2 質(zhì)量評(píng)測(cè)

　　軍用IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)對(duì)于保證IP核開(kāi)發(fā)質(zhì)量具有重要意義。GJB 7715規(guī)定，IP核開(kāi)發(fā)者在交付IP核之前，應(yīng)向評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)提出質(zhì)量評(píng)測(cè)申請(qǐng)。為了保證IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)的客觀性、公正性和可靠性，可以借鑒民用領(lǐng)域的研究成果，引入第三方質(zhì)量評(píng)測(cè)機(jī)制，構(gòu)建專業(yè)獨(dú)立的第三方質(zhì)量評(píng)測(cè)平臺(tái)。

　　國(guó)際上影響較大的IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)方法是VSIA發(fā)布的QIP（Quality IP）度量工具。QIP由交互式的電子數(shù)據(jù)表組成，從IP核集成評(píng)估、IP核開(kāi)發(fā)評(píng)估、IP核供應(yīng)商評(píng)估3個(gè)方面對(duì)IP核打分。2007年，QIP移交給IEEE DASC（Design Automation Standards Committee），后來(lái)形成IEEE 1734-2011標(biāo)準(zhǔn)。QIP對(duì)于IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)研究具有啟發(fā)意義，很多相關(guān)的研究借鑒了QIP的方法和思路。但是，QIP存在著一些不足，例如問(wèn)題設(shè)置過(guò)于抽象，主觀評(píng)測(cè)所占比重較大，實(shí)用性不強(qiáng)[7]。

　　目前國(guó)內(nèi)IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)研究主要集中在民用領(lǐng)域，在評(píng)測(cè)方法和流程方面取得了一定進(jìn)展，但是實(shí)際應(yīng)用還存在著局限。例如，生成的質(zhì)量評(píng)測(cè)報(bào)告比較粗略，不同IP核之間的質(zhì)量區(qū)分度不明顯，難以真正反映IP核質(zhì)量的特征和差異。評(píng)測(cè)案例不具有普適性，不能適應(yīng)規(guī)模化、規(guī)范化的IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)需求。

　　在IP核質(zhì)量評(píng)測(cè)的具體操作流程中，可以采取主客觀結(jié)合的質(zhì)量評(píng)測(cè)方式。主觀質(zhì)量評(píng)測(cè)根據(jù)IP核“是否”具備特征屬性或者符合期望要求，結(jié)合相應(yīng)的權(quán)重分配，給出評(píng)分或等級(jí)。客觀質(zhì)量評(píng)測(cè)一般是在EDA工具環(huán)境下驗(yàn)證IP核數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，對(duì)IP核開(kāi)發(fā)過(guò)程中形成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和支持文件進(jìn)行確認(rèn)。為了在實(shí)際條件和集成環(huán)境下考察IP的質(zhì)量，可以考慮將硅驗(yàn)證、應(yīng)用驗(yàn)證等內(nèi)容納入客觀質(zhì)量評(píng)測(cè)的范疇[8]。

　　對(duì)于不同種類、不同形態(tài)的IP核，質(zhì)量評(píng)測(cè)具體的實(shí)現(xiàn)方法和操作流程差異較大，需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，提高質(zhì)量評(píng)測(cè)的應(yīng)用能力和實(shí)際效果，對(duì)IP核的質(zhì)量評(píng)測(cè)結(jié)果進(jìn)行客觀定性、準(zhǔn)確定量，為IP核用戶評(píng)估、選用IP核提供參考，同時(shí)為IP核開(kāi)發(fā)者提供反饋意見(jiàn)和改進(jìn)建議，引導(dǎo)IP核開(kāi)發(fā)者有意識(shí)實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的質(zhì)量控制與保證。

2.3 測(cè)試方法學(xué)

　　測(cè)試是確定或評(píng)估電路功能和性能的重要方式，對(duì)于驗(yàn)證設(shè)計(jì)、保證質(zhì)量、分析失效以及指導(dǎo)應(yīng)用具有重要意義[9]。

　　傳統(tǒng)的板上系統(tǒng)(System-on-Board)和SoC設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的功能相似性，但是兩者之間的測(cè)試方法非常不同。對(duì)于板上系統(tǒng)，IC提供者對(duì)系統(tǒng)中IC元件的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試負(fù)責(zé)，而系統(tǒng)集成者一般只需關(guān)心IC元件之間的互連。在SoC設(shè)計(jì)流程中，交付使用的IP核僅僅是一個(gè)模型，不可能在此階段進(jìn)行制造測(cè)試。因此，系統(tǒng)集成者不僅需要負(fù)責(zé)IP核之間的互連邏輯測(cè)試，還要關(guān)注IP核自身的獨(dú)立測(cè)試[10]。

　　IP核獨(dú)立測(cè)試是IP核流片制造后進(jìn)行的測(cè)試，用于表征IP核本身的性能。在GJB 7715編制過(guò)程中，征求IP核研制單位和用戶單位意見(jiàn)時(shí)，對(duì)于IP核獨(dú)立測(cè)試與傳統(tǒng)IC芯片測(cè)試之間的區(qū)別和聯(lián)系討論較多?；诂F(xiàn)有的技術(shù)能力和條件，IP核的獨(dú)立測(cè)試一般采用傳統(tǒng)IC芯片的測(cè)試方法和流程。然而，由于IP核的交付形態(tài)、屬性特征以及應(yīng)用方式均有別于IC芯片，IC芯片測(cè)試方法在反映和呈現(xiàn)IP核真實(shí)性能方面存在著一定的局限。例如，封裝測(cè)試時(shí)的封裝引腳、寄生參數(shù)以及測(cè)試板等，裸片測(cè)試過(guò)程中測(cè)試儀器的去嵌入、校準(zhǔn)等，這些因素會(huì)影響IP核的測(cè)試性能。如何去除這些影響因素，或者對(duì)其進(jìn)行建模分析，擬合測(cè)試結(jié)果與模型參數(shù)，從而得到真實(shí)的性能，目前還沒(méi)有很好的解決方案。另外，IP核的集成環(huán)境與測(cè)試環(huán)境之間的差異也影響測(cè)試結(jié)果的適用性。

　　除了IP核自身的獨(dú)立測(cè)試外，由于IP核嵌入SoC后失去了可觀測(cè)性和可控制性，IP核測(cè)試還需要考慮IP核與用戶自定義邏輯或其他IP核的測(cè)試連接方法，即IP核/SoC協(xié)同測(cè)試，以實(shí)現(xiàn)測(cè)試復(fù)用和測(cè)試資源共享。IP核/SoC協(xié)同測(cè)試中，與SoC相關(guān)的問(wèn)題，如測(cè)試訪問(wèn)機(jī)制、測(cè)試調(diào)度策略等，由SoC設(shè)計(jì)者解決。為了支持IP核/SoC協(xié)同測(cè)試，IEEE 1500是一個(gè)可行的技術(shù)備選方案，其定義了一種可擴(kuò)展的通用測(cè)試結(jié)構(gòu)，允許IP核的模塊化測(cè)試開(kāi)發(fā)、測(cè)試復(fù)用以及外圍邏輯測(cè)試。IEEE 1500測(cè)試外殼(Wrapper)可以配合IEEE 1450.6芯核測(cè)試語(yǔ)言(Core Test Language，CTL)使用，為測(cè)試隔離、訪問(wèn)和控制等機(jī)制提供基礎(chǔ)。IEEE 1500現(xiàn)在只適用于數(shù)字IP核，暫不支持模擬IP核測(cè)試。

　　目前國(guó)內(nèi)與IP核測(cè)試有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)主要是IPCG編制的《集成電路IP核測(cè)試數(shù)據(jù)交換格式和準(zhǔn)則規(guī)范》(SJ/Z 11352-2006)。SJ/Z 11352包括了IP核測(cè)試交付項(xiàng)規(guī)范、IP的隔離和DFT指導(dǎo)原則等內(nèi)容，側(cè)重于IP核測(cè)試方法學(xué)描述，不能直接滿足IP核測(cè)試的實(shí)際需求。SJ/Z 11352面向的是民用領(lǐng)域IP核，缺乏對(duì)測(cè)試環(huán)境、測(cè)試約束的詳細(xì)規(guī)定，難以適應(yīng)軍用領(lǐng)域?qū)τ跍y(cè)試安全性、可靠性等方面的要求[4]。

　　在軍用領(lǐng)域中，現(xiàn)在還沒(méi)有專門針對(duì)IP核測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范，只是在軍用IP核基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)IP核的測(cè)試方案、測(cè)試環(huán)境等提出了總體要求，IP核測(cè)試信息主要體現(xiàn)在硅驗(yàn)證交付項(xiàng)中。例如，GJB 7715要求硬IP核必須進(jìn)行硅驗(yàn)證，強(qiáng)制交付測(cè)試手冊(cè)、測(cè)試報(bào)告等；推薦對(duì)軟IP核進(jìn)行硅驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果可以作為軟IP核應(yīng)用成熟度、質(zhì)量評(píng)測(cè)的參考信息和證明材料。此外，軍用IP核宜支持可測(cè)試性設(shè)計(jì)(如掃描測(cè)試、內(nèi)建自測(cè)試等)，保證IP核集成后的可測(cè)試性，建議考慮IP核與SoC之間的協(xié)同測(cè)試性。

　　軍用IP核基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有明確規(guī)定IP核測(cè)試的具體方法和流程，需要制定IP核測(cè)試的詳細(xì)規(guī)范，明確不同種類、功能IP核的測(cè)試方法，用于指導(dǎo)IP核測(cè)試。

2.4 可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)

　　可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)是為了確保提交的產(chǎn)品符合規(guī)范要求。在目前的國(guó)軍標(biāo)體系中，與集成電路可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)有關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

　　軍用集成電路與民用產(chǎn)品的重要區(qū)別在于，軍用集成電路按照GJB 597A規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)劃分，并根據(jù)相應(yīng)的質(zhì)量等級(jí)要求進(jìn)行可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)。質(zhì)量等級(jí)是軍用集成電路質(zhì)量特性的量化指標(biāo)，也是軍用集成電路在生產(chǎn)、試驗(yàn)及檢驗(yàn)過(guò)程中執(zhí)行不同質(zhì)量控制要求的體現(xiàn)和重要依據(jù)。GJB 597A規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)和檢驗(yàn)主要包括篩選、鑒定和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。通過(guò)100%篩選盡可能地剔除早期失效芯片，篩選合格后的產(chǎn)品需要按照質(zhì)量等級(jí)要求抽樣進(jìn)行鑒定和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)[11]。

　　GJB 597A、GJB 548B主要針對(duì)微電子器件和小規(guī)模集成電路，GJB 2438A面向混合集成電路、多芯片組件，這些標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍難以涵蓋日新月異的技術(shù)發(fā)展要求。IP核在規(guī)模、種類以及功能等方面已經(jīng)與傳統(tǒng)微電子器件、IC芯片產(chǎn)生了很大差異，軍用IP核的可靠性技術(shù)面臨著挑戰(zhàn)：電性能的不可測(cè)性、環(huán)境與機(jī)械試驗(yàn)的不可模擬性、傳統(tǒng)試驗(yàn)方法的不適應(yīng)性等[12]。

　　IP核進(jìn)行可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)時(shí)，需要流片制造得到實(shí)物樣本。所有用于檢驗(yàn)的樣本在適當(dāng)封裝后，應(yīng)進(jìn)行封裝檢查，剔除由于封裝引起的失效樣本。所有IP核樣本都應(yīng)進(jìn)行篩選，通過(guò)計(jì)算相應(yīng)的允許不合格品率（PDA），判斷檢驗(yàn)批的質(zhì)量水平，決定接收與拒收。IP核樣本完成規(guī)定的篩選要求之后，應(yīng)從組合好的檢驗(yàn)批或檢驗(yàn)子批中隨機(jī)抽取樣本進(jìn)行后續(xù)的鑒定和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。

　　IP核鑒定是對(duì)樣品進(jìn)行的一系列完整的檢驗(yàn)，根據(jù)不同需要對(duì)樣品質(zhì)量進(jìn)行全面考核，目的在于確定IP核是否符合規(guī)范要求。質(zhì)量一致性檢驗(yàn)是以逐批檢查為基礎(chǔ)，對(duì)IP核主要質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行考核，用于確定IP核在生產(chǎn)制造中能否保證質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定[13]。GJB 548B規(guī)定了鑒定和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)程序，以保證器件和批的質(zhì)量符合有關(guān)訂購(gòu)文件的要求。A、B、C、D和E組試驗(yàn)和檢驗(yàn)的全部要求，用于器件的初始鑒定、產(chǎn)品和工藝發(fā)生變化時(shí)的重新鑒定以及保持合格資格的周期試驗(yàn)。在GJB 548B基礎(chǔ)上，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)選擇使用各組試驗(yàn)，保留與IP核設(shè)計(jì)相關(guān)的試驗(yàn)（如電測(cè)試、穩(wěn)態(tài)壽命），刪去環(huán)境試驗(yàn)和機(jī)械試驗(yàn)中不適用的內(nèi)容。需要注意的是，在軍用IP核基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品規(guī)范中，規(guī)定的試驗(yàn)是必要但不充分的，不排除應(yīng)用于特殊環(huán)境下的IP核所要求的或?yàn)槭箼z驗(yàn)結(jié)果更好而進(jìn)行的附加檢驗(yàn)。

　　目前國(guó)內(nèi)軍用IP核還沒(méi)有專門的可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可以參考借鑒國(guó)軍標(biāo)體系要求，結(jié)合IP核產(chǎn)品的小批量和需求不連續(xù)等特點(diǎn)，提取適用于IP核的方法和程序，制定相應(yīng)的詳細(xì)規(guī)范，完善軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系。

3 結(jié)論

　　針對(duì)軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀，本文分析了軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)面臨的問(wèn)題以及構(gòu)建軍用IP核標(biāo)準(zhǔn)體系的必要性，根據(jù)軍用IP核的開(kāi)發(fā)過(guò)程和應(yīng)用需求，從交付項(xiàng)要求、質(zhì)量評(píng)測(cè)、測(cè)試方法學(xué)、可靠性試驗(yàn)和檢驗(yàn)等方面研究和探討了軍用IP核的關(guān)鍵共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為制定和完善IP核標(biāo)準(zhǔn)體系提供參考建議和技術(shù)指導(dǎo)，從而為我國(guó)軍用IP核產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供標(biāo)準(zhǔn)支撐。

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