一种集成电路功耗测试系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种集成电路功耗测试系统，包括：上位机、功耗测试板和集成电路测试板；其中，上位机用于设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据；功耗测试板用于根据所述电压数据输出电压至集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板；还用于同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，并计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据；集成电路测试板用于根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板。本发明还同时公开了一种集成电路功耗测试方法。
【专利说明】
_种集成电路功耗测试系统和方法
技术领域
[0001]本发明涉及集成电路测试技术，尤其涉及一种集成电路功耗测试系统和方法。【背景技术】
[0002]在现有的集成电路功耗测试技术中，一种功耗测试方法包括:采用毫欧级电阻串联到电源通路上，随后使用万用表测试两端电压以进行电流及功耗计算；这种方法的缺陷在于:使用手动测量的方法导致的工作繁杂，同时容易引入人为误差。另一种功耗测试方法为:采用数字电压源和电流表配合搭建自动测试系统；这种方法多用于整机测试，该方法的问题在于:由于集成电路的供电电压种类较多，所以需要使用很多电压表、电流表以及纷繁杂乱的接线，从而导致测试成本的提高。此外，还有一种功耗测试方法为:使用现有技术领域中唯一一款直流电源分析仪，以实现四路电源的供给和电流检测；但是，这种方法也存在通道受限、功能固定、价格昂贵及接口不匹配导致的连接杂乱等问题；进一步地，由于这种方法缺少与被测设备(DUT，Device Under Test)交互的数据通道，因此，不能将集成电路工作场景与功耗联系起来，进而不能自动完成各种集成电路工作场景下的功耗测试。
[0003]鉴于此，如何在多个工作场景下对集成电路进行自动化的功耗测试已经成为相关领域亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例期望提供一种集成电路功耗测试系统和方法，能够解决在多个工作场景下对集成电路进行自动化功耗测试的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0006]本发明实施例提供了一种集成电路功耗测试系统，包括:上位机、功耗测试板和集成电路测试板；其中，
[0007]所述上位机，用于设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据，并输出所述电压数据和所述多个工作场景数据至所述功耗测试板；
[0008]所述功耗测试板，用于接收所述电压数据和所述多个工作场景数据，根据所述电压数据输出电压至所述集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板；还用于接收来自所述集成电路测试板的每个工作场景数据，并同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据；
[0009]所述集成电路测试板，用于接收所述电压和所述多个工作场景数据，根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板。
[0010]上述方案中，所述功耗测试板包括:
[0011]中央处理器，用于接收所述电压数据和所述多个工作场景数据，以及输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机；
[0012]现场可编程门阵列，用于输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板，接收来自所述集成电路测试板的所述每个工作场景数据，以及根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据；
[0013]可编程电源芯片，用于根据所述电压数据输出所述电压至所述集成电路测试板；
[0014]电流采样电路，用于同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据。
[0015]上述方案中，所述功耗测试板还用于存储并显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，并输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机。
[0016]上述方案中，所述功耗测试板还包括:
[0017]存储器，用于存储所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据；
[0018]液晶显示器，用于显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0019]上述方案中，所述集成电路测试板包括:
[0020]电源线接口，用于接收来自所述功耗测试板的所述电压；
[0021]被测集成电路，用于接收来自所述功耗测试板的所述多个工作场景数据，根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板。
[0022]上述方案中，所述上位机还用于接收来自所述功耗测试板的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，生成所述每个工作场景的功耗情况报告和功耗变化曲线。
[0023]本发明实施例还提供了一种集成电路功耗测试方法，包括:设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据；所述方法还包括:
[0024]功耗测试板接收根据所述电压数据输出电压至集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板；
[0025]所述集成电路测试板根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试， 并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板；
[0026]所述功耗测试板同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0027]上述方案中，还包括:
[0028]所述功耗测试板存储并显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，并输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至上位机。
[0029]上述方案中，还包括:
[0030]所述上位机接收来自所述功耗测试板的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，生成所述每个工作场景的功耗情况报告和功耗变化曲线。
[0031]本发明实施例所提供的集成电路功耗测试系统和方法，设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据；功耗测试板根据所述电压数据输出电压至集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板；所述集成电路测试板根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板；所述功耗测试板同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，并计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0032]如此，本发明实施例使得集成电路功耗测试摆脱了手动测量的繁杂工作量，从而减小了手工测量的误差。同时，由于不需要采用多台仪表搭建复杂系统，也不需要繁乱复杂的接线，所以，可以克服目前直流电源分析仪的通道受限、功能固定、价格昂贵与接口不匹配等问题。此外，本发明实施例还可以自动完成多个工作场景下的功耗测试。【附图说明】
[0033]图1为本发明实施例提供的集成电路功耗测试系统组成结构示意图；
[0034]图2为本发明实施例提供的集成电路功耗测试方法实现流程示意图。【具体实施方式】
[0035]在本发明实施例中，先设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据；功耗测试板根据所述电压数据输出电压至集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板；所述集成电路测试板根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板；所述功耗测试板同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，并计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0036]这里，所述设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据可由上位机完成， 并且，设置完成后，上位机会将所述电压数据和所述多个工作场景数据输出至功耗测试板。
[0037]进一步的，所述功耗测试板计算出功耗数据后，可以存储并显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据；且可以向所述上位机输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0038]下面结合附图及具体实施例对本发明再做进一步详细的说明。
[0039]实施例一
[0040]图1为本发明实施例提供的集成电路功耗测试系统组成结构示意图，如图1所示， 所述集成电路功耗测试系统包括:上位机110、功耗测试板120和集成电路测试板130。
[0041]其中，所述上位机110,用于设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据， 并输出所述电压数据和所述多个工作场景数据至功耗测试板120。
[0042]具体地，所述上位机110使用上位软件设置集成电路测试板中各个电路所需的电压数据、动态电压调节数据和上电顺序。所述电压数据包括所述集成电路测试板130中被测集成电路的电压和其它电路的电压。同时，所述上位机110使用上位软件设置被测集成电路的多个工作场景数据。所述工作场景数据可以包括:手机的通话场景数据和待机场景数据。
[0043]其次，所述上位机110还使用上位软件设置各场景下功耗的测试时间和功耗数据的采样频率。
[0044]完成设置后，所述上位机110将所述设置数据和功耗测试启动命令同时输出至所述功耗测试板120。
[0045]此外，在功耗测试过程中，所述上位机110还用于接收来自所述功耗测试板120的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据后，生成所述每个工作场景的功耗情况报告和功耗变化曲线。
[0046]需要说明的是，所述每个工作场景都会进行一段时间的测试，期间将产生大量所述功耗数据。
[0047]这里，所述上位机110可以是个人计算机(PC，Personal Computer)。
[0048]所述功耗测试板120,用于接收来自所述上位机110的所述电压数据和所述多个工作场景数据后，根据所述电压数据输出电压至所述集成电路测试板130,并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板130 ;还用于接收来自所述集成电路测试板130的所述每个工作场景数据，并同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0049]进一步地，所述功耗测试板120还用于存储并显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，并输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机110。
[0050]具体地，所述功耗测试板120包括:
[0051]中央处理器(CPU，Central Processing Unit) 121，用于接收来自所述上位机110 的所述电压数据和所述多个工作场景数据，及输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机110。
[0052]首先，所述CPU121通过外设的RS-232接口接收来自所述上位机110的所述电压数据、所述多个工作场景数据和所述功耗测试启动命令。所述CPU121解析所述功耗测试启动命令后，产生控制信号输出至现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array) 122。同时，所述CPU121输出所述电压数据和所述多个工作场景数据至所述 FPGA122。
[0053]在所述功耗测试过程中，所述CPU121接收来自所述FPGA122的标志信号后，启动读取存储器125中的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，并通过外设的以太网接口输出所述功耗数据至所述上位机110,及通过所述RS-232 接口输出所述每个工作场景数据至所述上位机110。
[0054]这里，所述CPU121可以为处理器MPC8360，所述RS-232接口可以为DB9插座，所述以太网接口可以为RJ45插座。
[0055]所述FPGA122,用于输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板130,接收来自所述集成电路测试板130的所述每个工作场景数据，及根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0056]首先，所述FPGA122接收来自所述CPU121的所述控制信号、所述电压数据和所述多个工作场景数据。
[0057]随后，所述FPGA122通过数据线将所述多个工作场景数据依次输出至所述集成电路测试板130中的被测集成电路132。同时，所述FPGA122输出所述电压数据至可编程电源芯片123,以实现控制所述可编程电源芯片123按设定上电顺序输出所述集成电路测试板130需要的各路电压，所述电压包括所述被测集成电路的电压。在所述每个工作场景开始的时刻，所述集成电路测试板130中的所述被测集成电路132输出所述每个工作场景数据至所述FPGA122。随后，所述FPGA122接收来自所述被测集成电路132中的所述每个工作场景数据。如果所述FPGA122检测到接收到的所述每个工作场景数据异常，例如死机等情况，则所述FPGA122控制所述集成电路板130重新上电，并继续对未完成的工作场景进行测试。在所述每个工作场景运行过程中，所述FPGA122将接收来自电流采样电路124的大量同步采集的被测集成电路的电流数据，并根据所述电压数据和每一个所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的每一个功耗数据。具体功耗计算公式为:功耗=电压* 电流。需要说明的是，由于所述每个工作场景运行过程中将会产生大量的所述被测集成电路的电流数据，所生成的所述被测集成电路的功耗数据也是大量的。
[0058]随后，所述FPGA122输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至存储器125和液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display) 126。同时，所述FPGA122还可以接收所述LCD126中手工接收的功耗测试设置数据。当所述存储器125的一区或二区放满数据时，所述FPGA122产生标志信号并输出至所述CPU 121以便所述CPU 121 读取所述存储器125的数据。
[0059]这里，所述数据线可以为以太网口、通用接收输出端口、通用异步收发传输器。
[0060]可编程电源芯片123,用于根据所述电压数据输出所述电压至所述集成电路测试板 130〇
[0061]具体地，所述可编程电源芯片123通过电源线输出所述电压至所述集成电路测试板130中的电源线接口 131。
[0062]进一步地，所述可编程电源芯片123还可用于监测所述集成电路测试板130中的被测集成电路132的电压并输出至所述FPGA122,以便所述FPGA122根据监测电压动态调节所述被测集成电路132的电压。
[0063]电流采样电路124,用于同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据。
[0064]进一步地，所述电流采样电路124将所述电流数据同步输出至所述FPGA122。
[0065]进一步地，所述功耗测试板120还包括:
[0066]存储器125,用于存储所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0067]具体地，所述存储器125的存储区可以分为一区和二区。当所述一区或二区数据放满时，所述FPGA122将产生标志信号并接收至所述CPU121，以便所述CPU121根据所述标志信号启动读取一区或二区中的数据并接收至所述上位机110。
[0068]这里，所述存储器125的接口可以为184芯DDR DMM插座。同时，可以根据需要来选择所述存储器125的内存条。
[0069]IXD126,用于显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0070]具体地，所述IXD126接收来自所述FPGA122的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，并根据所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据在屏幕上动态显示所述每个工作场景的功耗变化曲线。
[0071]所述集成电路测试板130,用于接收来自所述功耗测试板120的所述电压和所述多个工作场景数据后，根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板120。
[0072]具体地，所述集成电路测试板130包括:
[0073]电源线接口 131，用于接收来自所述功耗测试板的所述电压。
[0074]具体地，所述电源线接口 131通过所述电源线接收来自所述功耗测试板120中的所述可编程电源芯片123的所述各路电压。
[0075]所述电源线接口 131上的集成电路电源电压(IC_VCC, Integrated Circuit_Volt Current Condenser) 1至IC_VCCn输出电压至被测集成电路132。所述电源线接口 131上的电源电压接收(VCC_IN, Volt Current Condenser_Input)输出电压至直流变直流转换器 (DQ)C, Direct Current-Direct Current),随后，所述DO)C将转变后的电压输出至其它电路。
[0076]这里，所述电源线接口 131可以为DB25接口。
[0077]被测集成电路132,用于接收来自所述功耗测试板的所述多个工作场景数据后，根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板。
[0078]具体地，所述被测集成电路132通过所述数据线接收来自所述功耗测试板120中的所述FPGA122的所述多个工作场景数据。根据所述多个工作场景数据，所述被测集成电路132依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板120中的所述FPGA122。
[0079]实施例二
[0080]图2为本发明实施例提供的集成电路功耗测试方法实现流程示意图，如图2所示， 结合上述实施例一和图1，所述集成电路功耗测试方法包括:
[0081]步骤210:设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据。
[0082]本步骤中，所述设置可以由上位机完成，设置之后，上位机会输出所述电压数据和所述多个工作场景数据至功耗测试板。
[0083]步骤220:功耗测试板接收根据所述电压数据输出电压至集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板。
[0084]步骤230:所述集成电路测试板根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板。
[0085]步骤240:所述功耗测试板同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0086]在步骤240之后，本发明实施例的集成电路功耗测试方法还可以包括:
[0087]步骤250:所述功耗测试板存储并显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。
[0088]步骤260:所述功耗测试板输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机。
[0089]进一步地，所述集成电路功耗测试方法还包括:
[0090]所述上位机接收来自所述功耗测试板的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，生成所述每个工作场景的功耗情况报告和功耗变化曲线。
[0091]实施例二中的【具体实施方式】参见实施例一中的描述。
[0092]由上述实施例可以看出，本发明实施例使得集成电路功耗测试摆脱了手动测量的繁杂工作量，从而减小了手工测量的误差。同时，由于不需要采用多台仪表搭建复杂系统， 也不需要繁乱复杂的接线，所以可以，克服目前直流电源分析仪的通道受限、功能固定、价格昂贵与接口不匹配等问题。此外，本发明实施例还可以自动完成多个工作场景下的功耗测试。
[0093]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种集成电路功耗测试系统，其特征在于，所述系统包括:上位机、功耗测试板和集 成电路测试板；其中，所述上位机，用于设置被测集成电路的电压数据和多个工作场景数据，并输出所述电 压数据和所述多个工作场景数据至所述功耗测试板；所述功耗测试板，用于接收所述电压数据和所述多个工作场景数据，根据所述电压数 据输出电压至所述集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试 板；还用于接收来自所述集成电路测试板的每个工作场景数据，并同步采集所述每个工作 场景下被测集成电路的电流数据，根据所述电压数据和所述电流数据计算所述每个工作场 景下被测集成电路的功耗数据；所述集成电路测试板，用于接收所述电压和所述多个工作场景数据，根据所述多个工 作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所述每 个工作场景数据至所述功耗测试板。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功耗测试板包括:中央处理器，用于接收所述电压数据和所述多个工作场景数据，以及输出所述每个工 作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机；现场可编程门阵列，用于输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板，接收来 自所述集成电路测试板的所述每个工作场景数据，以及根据所述电压数据和所述电流数据 计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据；可编程电源芯片，用于根据所述电压数据输出所述电压至所述集成电路测试板；电流采样电路，用于同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述功耗测试板还用于存储并显示所 述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，并输出所述每个工 作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据至所述上位机。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述功耗测试板还包括:存储器，用于存储所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗 数据；液晶显示器，用于显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的 功耗数据。5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述集成电路测试板包括:电源线接口，用于接收来自所述功耗测试板的所述电压；被测集成电路，用于接收来自所述功耗测试板的所述多个工作场景数据，根据所述多 个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在所述每个工作场景开始的时刻输出所 述每个工作场景数据至所述功耗测试板。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述上位机还用于接收来自所述功耗测 试板的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据，生成所述 每个工作场景的功耗情况报告和功耗变化曲线。7.—种集成电路功耗测试方法，其特征在于，设置被测集成电路的电压数据和多个工 作场景数据；所述方法还包括:功耗测试板接收根据所述电压数据输出电压至集成电路测试板，并输出所述多个工作场景数据至所述集成电路测试板；所述集成电路测试板根据所述多个工作场景数据依次对每个工作场景进行测试，并在 所述每个工作场景开始的时刻输出所述每个工作场景数据至所述功耗测试板；所述功耗测试板同步采集所述每个工作场景下被测集成电路的电流数据，根据所述电 压数据和所述电流数据计算所述每个工作场景下被测集成电路的功耗数据。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:所述功耗测试板存储并显示所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成 电路的功耗数据，并输出所述每个工作场景数据和所述每个工作场景下被测集成电路的功 耗数据至上位机。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:所述上位机接收来自所述功耗测试板的所述每个工作场景数据和所述每个工作场景 下被测集成电路的功耗数据，生成所述每个工作场景的功耗情况报告和功耗变化曲线。
【文档编号】G01R31/3181GK105988079SQ201510091782
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月28日
【发明人】方向明, 杨志炜
【申请人】深圳市中兴微电子技术有限公司