Сюжет шму - Shmoo plot
В электротехника, а шму сюжет представляет собой графическое отображение реакции компонента или системы, изменяющейся в диапазоне условий или входных данных.
Источник
Происхождение сюжета шму неясно. Он упоминается в 1966 году. IEEE бумага.[1] Еще одна ранняя ссылка находится в руководствах для Процессор IBM 2365 Storage.[2]
Изобретение сюжета шму иногда приписывают призывнику Зала славы СБИС. Роберт Хьюстон (1941-2006).[3] Но это маловероятно, потому что Хьюстон начал работать инженером-испытателем только в 1967 году.[4]
Этимология
Сюжет получил свое название от Шму, вымышленный вид, созданный Аль Капп в мультфильме Лил Абнер. Эти маленькие, похожие на капли существа имеют форму, аналогичную «рабочим» объемам, которые были бы окружены графиками shmoo, построенными против трех независимых переменных (таких как напряжение, температура и скорость реакции).
Полупроводниковые чипы обычно не показывают кривых формы "шмуо".[нужна цитата ] Исторически сложилось так, что тестирование массивов памяти на магнитных сердечниках привело к появлению формы «шму», и этот термин сохранился и в эпоху полупроводников.
Описание
Графики Шму часто используются для представления результатов тестирования сложных электронных систем, таких как компьютеры или интегральные схемы, такие как DRAM, ASIC или микропроцессоры. График обычно показывает диапазон условий, в которых тестируемое устройство работает (в соответствии с некоторым оставшимся набором спецификаций).
Например, при тестировании полупроводник объем памяти: напряжения, температура, и частота обновления могут варьироваться в определенных диапазонах, и только определенные комбинации этих факторов позволят устройству работать. Диапазон рабочих значений, нанесенный на независимые оси (напряжение, температура, частота обновления), будет заключаться в трехмерном объеме, как правило, странной формы. Другие примеры условий и входов, которые можно изменять, включают: частота, температура, параметры времени, переменные, специфичные для системы или компонента, и даже различные ручки, настраиваемые во время изготовление кремниевых чипов производство деталей различного качества, которые затем используются в процессе.
Часто одна «ручка» или переменная наносится на одну ось относительно другой ручки или переменной на другой оси, создавая двухмерный график. Это позволяет инженеру-испытателю визуально наблюдать рабочий диапазон тестируемого устройства. Этот процесс изменения условий и входов в компонент или систему иногда может называться «шумингом», но более официально известен как электрические испытания или квалификация. Автоматическое испытательное оборудование часто содержит программные функции, позволяющие автоматически перемещать детали.
Примеры
Автоматизированное испытательное оборудование традиционно генерирует двумерное, ASCII форма графика shmoo, в которой символ «X» используется для обозначения функциональных точек и пробела для нефункциональных точек. В наше время двухцветные графики (например, красный / зеленый) или даже многоцветные графики в форме электронных таблиц и т.п. также стали обычным явлением, даже если традиционная форма все еще используется.[5]. Для эффективности тестирования иногда только интересующая граница (где определенное значение меняет свое состояние) резервируется данными в диаграммах, таким образом (часто разумно) предполагая, что области за пределами этого перехода останутся в этом состоянии.[6]
Если бы были проверены достаточно широкие диапазоны двух независимых переменных, нормальный график шму показал бы рабочий диапазон некоторой формы, мало чем отличной от графика Эла Каппа. Шму, но на практике это может повредить тестируемое устройство, и более мелкие виды представляют гораздо больший интерес, особенно с упором на опубликованные поля компонентов (например, - 5% Vcc). Когда это сделано, рабочий диапазон обычно простирается до границы участка в одном или нескольких направлениях.
Иногда диаграмма shmoo имеет необычную и неожиданную форму, и хотя точную причину определить сложно, иногда это связано с каким-то необычным дефектом (возможно, только в части цепи) в сочетании с нормальной работой в остальном. В других случаях это может быть артефакт электрической испытательной установки или используемой испытательной программы, в частности состояние гонки. Таким образом, график shmoo может быть полезным инструментом проверки настройки теста.
Ограничением метода является то, что увеличенная продолжительность тестирования устройства может вызвать дополнительный внутренний нагрев устройства, что приведет к искажению данных (более поздние проверенные ячейки на графике могут работать хуже, чем предыдущие). Один из способов избежать этого - тщательно протестировать устройство аналогичным образом непосредственно перед фактическим тестом shmoo.
внешняя ссылка
- Планирование Шму: Черное искусство тестирования ИС, Кит Бейкер и Йос ван Бирс, IEEE Международная тестовая конференция, 1996 г.
Рекомендации
- ^ Функция чувствительности в анализе изменчивости, Чарльз Белов, IEEE Сделки о надежности, Том R-15, выпуск 2, август 1966 г.
- ^ 64-килобайтный шлюз в основном хранилище, Виртуальный музей, Ньюкаслский университет. Согласно Виртуальный музей странице, этот компьютер был установлен в 1967 году.
- ^ Зал славы компании VLSIresearch по изготовлению чипов, VLSI Research Inc.
- ^ Некролог Роберта Хьюстона, Новости Сан-Хосе Меркьюри, 31 июля 2006 г.
- ^ Оптимизация энергопотребления для полупроводникового накопителя размером 28 нм с использованием графиков ASCII Shmoo для показателей чтения и записи, датированная 2016 г.
- ^ [https://www.edn.com/electronics-blogs/day-in-the-life-of-a-chip-designer/4438729/Silicon-debug-challenges-and-guidelines Примеры прореженных многоцветных диаграмм Шму, датированные 2015 г.