从1975年PHILIPS公司实验中心首次提出“可测性设计”概念至今，DFT已经伴随着芯片走过了半个世纪。但DFT在数字IC设计岗位中还是显得很神秘很低调。你说他重要吧，并不是所有芯片设计公司都有这个岗位，你说他不重要吧，但凡芯片产品达到一定规模后，就必须设置DFT部门。我曾见过某个大厂的HR，在各类DFT相关话题下疯狂评论招人，属实急迫。那么成为一个DFT工程师到底是什么样的体验呢？DFT对于芯片有多重要？芯片制造工序非常繁杂，要经历掺杂、氧化、光刻、刻蚀等数百道工艺程序，涉及化学、物理、机械等各种加工过程，每个环节都得精益求精，甚至“吹毛求疵”。即使如此，也很难能保证良率100%（晶圆制造、封装测试每一步都会对良率产生影响），生产过程中依然会有芯片出现缺陷。在加工过程中，大到工艺偏差，小到粉尘颗粒，都会引入制造缺陷，使晶体管短路/断路/不能正常工作。而DFT（可测性设计），就是在满足芯片正常功能的基础上，加入可测性逻辑，等芯片制造出来，在ATE（自动测试仪）设备上通过可测性逻辑对芯片进行测试，挑出有制造缺陷的芯片并淘汰掉，留下没有制造缺陷的好芯片。DFT工程师需要掌握什么？DFT设计有一个很重要的目标，就是提升芯片的可测性、可控性和可观测性。为了实现这个目标，在设计芯片的时候会进行一些“埋点”操作，等芯片生产出来之后，可以通过外面的端口看到内部的情况。但实际情况并不只是在电路中增加测试点那么简单，而是需要经过系统的规划，将电路分解为输入/输出关系最少的若干模块，版图设计也以相应的模块形式设计，将各模块间最关键且数量最少的结合点作为测试点。所以懂设计、懂电路、懂实现、懂测试是一个DFT工程师的基本功。就岗位本身而言，DFT工程师需要掌握一些基本的知识和技能：SCAN：扫描测试，主要是用来检测芯片制造过程中经常会出现的失效问题。BIST：内建自测试，主要是在芯片内部产生测试码，对测试的结果进行分析。JTAG：是指国际标准测试协议（IEEE 1149.1），主要用于芯片内部测试。各种BIST在结构设计阶段就要开始规划了，然后在RTL编码阶段实现，同时还要在RTL功能仿真阶段还要验证其正确性；而DFT扫描链、BSD和JTAG主要在RTL综合完成之后，直接由EDA工具插入。不仅要掌握这些技术原理，还得会用EDA工具，毕竟技术的实现还得靠EDA工具。除此之外，还要掌握perl、tcl脚本语言、Linux等IC设计通用的必备技能。DFT日常工作内容是怎样的？一般来说，接到项目之后，各岗位工程师要一起开会，确定DFT Spec，包括IP测试策略，Pin Sharing，HT Block划分和Clock设计等。然后要进行DFT设计，也就是分模块在设计中插入前面所提到的电路，进行综合，接下来会是Scan Chain连接和相关电路的插入。下来就是验证环节，用针对性的EDA工具进行电路验证。与此同时要配合后端进行物理实现，这个环节可能会根据后端的不同要求进行多次电路调整。当网表最终物理实现后，还要用工具跑ATPG，生成测试向量并进行门级仿真验证。还没结束，剩下最关键的一步。在芯片生产出来之后，要跟TE一起进行pattern bring-up，并协助TE完成pattern导入量产的一切调试工作。我们可以很肯定的说DFT工程师就是设计环节中的一个多面手。在日常工作中，DFT工程师需要多读文档、多看书籍论文，和团队中其他岗位的工程师们多聊多沟通，尽可能从前辈那里取经学习。这一点对于其他岗位也同样适用。DFT的市场需求和前景如何？尽管相对于设计、验证这些大火的岗位来说，DFT的市场需求量相对来说少一些。然而，需求少也只是相对的。目前国内IC设计公司但凡是有些规模或者所做产品需要一定产量，都是急招DFT工程师的。另一方面，国内高校目前并没有相关的专业课程，所以人才培养方面存在困境，这就让DFT工程师变得更珍贵了。但DFT是一个越在大厂越重要的角色。前些年我们对DFT并不算重视，近些年才逐渐进入高端线，所以现在的DFT工程师极其稀缺。一直以来，DFT技术也在不断优化进步。无论是钻研技术做技术专家，还是带团队做leader，只要入行做到资深，都能有很不错的前景。如果你正在面临入行/转行IC的选择关口，对各方向岗位还拿捏不准，对代码不感兴趣，又不想做后端，那么不妨考虑下DFT，同样是一个可以走得很远且值得奋斗的岗位选择。