前言： 當(dāng)業(yè)界為2納米之后的物理極限未雨綢繆，一條名為“Chiplet”（芯粒）的技術(shù)路徑正將半導(dǎo)體創(chuàng)新從晶圓廠引向封裝廠。它允許多個采用不同工藝、來自不同廠商的芯粒，像組建“聯(lián)盟”一樣通過先進封裝（如CoWoS）集成在一起，共同構(gòu)成一個更強大的系統(tǒng)級芯片。然而，當(dāng)這個功能強大、成員各異的“芯片聯(lián)盟”被密封在同一個封裝體內(nèi)，一個前所未有的挑戰(zhàn)隨之浮現(xiàn)：我們該如何為這個高度異構(gòu)、內(nèi)部緊密協(xié)作的“微系統(tǒng)”，進行一次確保其長期穩(wěn)定運行的“終極體檢”？ 傳統(tǒng)的單體芯片測試方法，在這個聯(lián)盟面前已經(jīng)徹底失效。

一、 趨勢洞察：從“單體檢測”到“系統(tǒng)級驗證”的范式革命
Chiplet技術(shù)被視為延續(xù)摩爾定律經(jīng)濟效益的關(guān)鍵，其核心優(yōu)勢在于通過異構(gòu)集成提升性能、降低成本和加速上市。然而，這也從根本上改變了芯片測試的范式和對象。測試的目標(biāo)不再是單個、均質(zhì)的硅片，而是一個在封裝后才首次形成的完整電子系統(tǒng)。

這個“系統(tǒng)”的復(fù)雜性體現(xiàn)在：它可能包含采用5納米工藝的計算芯粒、12納米工藝的I/O芯粒、以及來自第三方的存儲芯?；?a href="http://m.brongaenegriffin.com/analog/" target="_blank">模擬芯粒。它們通過硅中介層或基板上的高密度互連線（如UCIe標(biāo)準(zhǔn)）通信，共享電源和散熱路徑。因此，傳統(tǒng)的在晶圓測試（CP）和最終測試（FT）之間清晰的職責(zé)劃分被打破，測試重心必須后移，聚焦于封裝完成后的 “系統(tǒng)級測試（System Level Test, SLT）” 與 “互連及協(xié)同功能驗證” 。這不僅是測試地點的變化，更是測試哲學(xué)、技術(shù)和工具的全面升級。

二、 技術(shù)挑戰(zhàn)：“芯片聯(lián)盟”體檢的三大難關(guān)
為這樣一個異構(gòu)“聯(lián)盟”提供可靠的“體檢”報告，需要攻克三大核心難關(guān)，它們共同定義了Chiplet時代測試的復(fù)雜性：

1.互連通道的“信號完整性”極限測試
芯粒間互連（如UCIe）的數(shù)據(jù)速率已步入數(shù)十Gbps的超高速領(lǐng)域。在封裝后，微米級的走線長度差異、中介層的材質(zhì)缺陷、或熱應(yīng)力引起的形變，都可能導(dǎo)致信號完整性（SI）的劣化，引發(fā)間歇性的高誤碼率。測試必須在實際工作頻率下，對每一條關(guān)鍵高速通道進行誤碼率（BER）掃描、眼圖分析和串?dāng)_評估，而這在封裝后有限的可訪問性下極為困難。

2.系統(tǒng)級的“功耗與熱”協(xié)同管理驗證
不同芯粒的功耗特性、工作狀態(tài)（激活/休眠）可能差異巨大，它們被緊密封裝后，會產(chǎn)生復(fù)雜的相互熱影響和電源噪聲耦合。測試需要模擬真實應(yīng)用場景，驗證在最壞情況功耗負(fù)載下，電源配送網(wǎng)絡(luò)（PDN）能否穩(wěn)定供電，局部熱點是否會導(dǎo)致某個芯粒降頻或失效，以及整個系統(tǒng)的熱管理方案是否有效。

3.異構(gòu)系統(tǒng)的“協(xié)同配置”與燒錄
Chiplet系統(tǒng)在啟動前，需要為各個芯粒分別載入正確的固件、微碼、驅(qū)動程序和特定的協(xié)同配置參數(shù)（如互連訓(xùn)練參數(shù)、功耗管理策略）。這個過程（燒錄）變得異常復(fù)雜：它本質(zhì)上是為多個獨立的“大腦”同時、有序地安裝操作系統(tǒng)和協(xié)作協(xié)議。 必須確保多源頭、多協(xié)議的數(shù)據(jù)流能準(zhǔn)確、同步地注入，并能在系統(tǒng)啟動時被正確讀取和識別。

三、 解決方案：構(gòu)建面向“系統(tǒng)聯(lián)盟”的智能體檢中心
應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，需要構(gòu)建一套全新的、能夠理解并驗證“芯片聯(lián)盟”整體健康的智能測試與配置體系：

基于硅基板的“內(nèi)窺鏡”式測試訪問：為了在封裝后仍能對內(nèi)部互連進行高精度測試，需要借助硅轉(zhuǎn)接板（Interposer）上預(yù)留的專用測試通道或先進的可測試性設(shè)計（DFT），如邊界掃描（JTAG）鏈的增強版本，以實現(xiàn)對關(guān)鍵節(jié)點的可控與可觀。這如同為封裝體安裝了“內(nèi)窺鏡”。

仿真驅(qū)動的系統(tǒng)級測試（SLT）與監(jiān)控：在接近最終使用環(huán)境的板卡上，運行真實的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，進行長時間、高負(fù)載的系統(tǒng)級壓力測試。同時，集成先進的功耗與熱監(jiān)控傳感器，實時采集并關(guān)聯(lián)分析每個芯粒乃至關(guān)鍵模塊的功耗、溫度與性能數(shù)據(jù)，繪制出系統(tǒng)的“協(xié)同工作健康圖譜”。

支持多協(xié)議、多任務(wù)的協(xié)同燒錄引擎：燒錄設(shè)備需進化成為一個 “協(xié)同配置管理器” 。它需要具備同時處理多種底層通信協(xié)議（如PCIe, I2C, SPI, 專用Die-to-Die協(xié)議）的能力，并能根據(jù)預(yù)設(shè)的“配置劇本”，有序地向不同芯粒分發(fā)數(shù)據(jù)、驗證回讀，并最終生成一份涵蓋所有成員的、統(tǒng)一的燒錄與配置完成報告。

結(jié)語：
Chiplet將半導(dǎo)體的創(chuàng)新從單一的硅片，拓展到了整個封裝系統(tǒng)。這場“超越摩爾”的征程，成功與否不僅取決于設(shè)計和封裝的能力，更取決于我們能否在最后關(guān)頭，為這個精密的“芯片聯(lián)盟”提供一份令人信服的、關(guān)于其長期協(xié)同作戰(zhàn)能力的“健康證明”。

在您看來，推動Chiplet大規(guī)模落地的最大測試障礙是什么？是缺乏統(tǒng)一的可測試性標(biāo)準(zhǔn)，是系統(tǒng)級測試的過高成本，還是協(xié)同燒錄的工程復(fù)雜度？ 歡迎在評論區(qū)分享您的洞察與挑戰(zhàn)。當(dāng)芯片學(xué)會“團隊作戰(zhàn)”，我們的檢驗技術(shù)，也必須跟上這場進化。在這一前沿領(lǐng)域，與具備系統(tǒng)級驗證視野和深度協(xié)議整合能力的伙伴合作，正成為將Chiplet藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為可靠產(chǎn)品的關(guān)鍵路徑。

審核編輯 黃宇