在芯片設計端，從事DFT崗位是什么體驗？

從1975年PHILIPS公司實驗中心首次提出“可測性設計”概念至今，DFT已經(jīng)伴隨著芯片走過了半個世紀。

但DFT在數(shù)字IC設計崗位中還是顯得很神秘很低調(diào)。

你說他重要吧，并不是所有芯片設計公司都有這個崗位，你說他不重要吧，但凡芯片產(chǎn)品達到一定規(guī)模后，就必須設置DFT部門。

我曾見過某個大廠的HR，在各類DFT相關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呢？

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、物理、機械等各種加工過程，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（可測性設計），就是在滿足芯片正常功能的基礎上，加入可測性邏輯，等芯片制造出來，在ATE（自動測試儀）設備上通過可測性邏輯對芯片進行測試，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。在電路設計之初就考慮到未來測試的問題，一方面算是芯片設計者的“未雨綢繆”，另一方面也能降低芯片測試的難度、節(jié)省測試的時間和費用成本。

DFT工程師需要掌握什么？

DFT設計有一個很重要的目標，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，在設計芯片的時候會進行一些“埋點”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/輸出關系最少的若干模塊，版圖設計也以相應的模塊形式設計，將各模塊間最關鍵且數(shù)量最少的結合點作為測試點。所以懂設計、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，對測試的結果進行分析。

JTAG：是指國際標準測試協(xié)議（IEEE 1149.1），主要用于芯片內(nèi)部測試。

各種BIST在結構設計階段就要開始規(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原理，還得會用EDA工具，畢竟技術的實現(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設計等。

然后要進行DFT設計，也就是分模塊在設計中插入前面所提到的電路，進行綜合，接下來會是Scan Chain連接和相關電路的插入。下來就是驗證環(huán)節(jié)，用針對性的EDA工具進行電路驗證。與此同時要配合后端進行物理實現(xiàn)，這個環(huán)節(jié)可能會根據(jù)后端的不同要求進行多次電路調(diào)整。當網(wǎng)表最終物理實現(xiàn)后，還要用工具跑ATPG，生成測試向量并進行門級仿真驗證。還沒結束，剩下最關鍵的一步。在芯片生產(chǎn)出來之后，要跟TE一起進行pattern bring-up，并協(xié)助TE完成pattern導入量產(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)學習。這一點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技術也在不斷優(yōu)化進步。無論是鉆研技術做技術專家，還是帶團隊做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/轉行IC的選擇關口，對各方向崗位還拿捏不準，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且值得奮斗的崗位選擇。