广东透码高手坛|香港内部提前透码|

您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

硬件可靠性测试设计

嘉峪检测网        2019-09-17 10:29

从硬件角度出发,可靠性测试分为两类:以行业标准或者国家标?#22025;?#22522;础的可靠性测试。比如电磁兼容试验、 气候类环境试验、机械类环境试验和安规试验等。 

 

企业自身根据其产品特点和对质量的认识所开发的测试项目。比如一 些?#25910;?#27169;拟测试、电压拉偏测试、快速上下电测试等。下面分别介绍这两类可靠性测试。

 

1、基于行业标准、国家标准的可靠性测试方法

产品在生命周期内必然承受很多外界应力,常见的应力有业务负荷、 温度、湿度、粉尘、气压、机械应力等。各种行业标准、国家标准制定者 给出了某类产品在何种应用环境下会存在多大的应力等级,而标准使用者 要根据产品的应用环境和对质量的要求选定相应的测试条件?#20174;?#21147;等级, 这个选定的应力等级实质上就是产品测试规格。在产品的测试阶段,我们必须在实验室环境下对足够的测试样本一一 施加相应的应力类型和应力等级,考察产品的工作稳定性。对于通信设备 而言,常见的测试项目至少包括电磁兼容试验、安规试验、气候类环境试 验和机械环境试验,而上述四类测试项目还包含很多测试子项,比如气候类环境试验还包括高温工作试验、低温工作试验、湿热试验、温度循环试 验等。此类测试项目还有很多,这里就不做详细介绍。总的而言,所有的 测试项目都属于规格符合性测试(即 PASS 或者 FAIL 测试),试验的目的都是模拟产品在生命周期内承受应力类型和应力等级,考察其工作稳定性。

 

2 企业设计的可靠性测试方法

由于网络产品的功能千差万别,应用场合可能是各种各样的,而与可靠性测试相关的行业标准、国家标准,一般情况下只给出了某类产品的测试应力条件,并没有指明被测设备在何种工作状态或配置组合下接受测试, 因此在测试设计时可能会遗漏某些测试组合。比如机框式产品,线卡种类、 线卡安装位置、报文类型、系统电?#30913;?#32622;均可灵活搭配,这涉及到的测试 组合会较多,这测试组合中必然会存在比较极端的测试组合。再如验证该 机框的系统散热性能,最差的测试组合是在散热条件机框?#19979;?#37197;最大功率 的线卡板;如果考虑其某线卡板低温工作性能,比较极端的组合时是在散 热条件最好的机框上配置最少的单板且配置的单板功耗最小,并且把单板 放置在散热最好的槽位上。总之,在做测试设计时,需要跳出传统测试规格和测试标准的限制, 以产品应用的角度进行测试设计,保证产品的典型应用组合、满配置组合 或者极端测试组合下的每一个硬件特性、硬件功能都充分暴?#23545;?#21508;种测试 应力下,这个环节的测试保证了,产品的可靠性才得到保证。

 

以下举两个例子来说明如何根据产品特点设计出可靠性测试方法。

 

2.1 实例一:包处理器外?#19968;?#23384;(Buffer)的并行总线测试

 

为了应对网络的突发流量和进行流量管理,网络设备内部的包处理器 通常都外挂了各种随机访问存储器(即 RAM)用来缓存包。由于包处理和 RAM 之间通过高速并行总线互连,一般该并行总线的工作时钟频率可能高 达 800Mhz,并且信号数量众多,拓扑结构复杂,在产品器件密度越来越 高的情况下,产品很可能遇到串扰、开关同步噪音(SSN)等严重的信号 质量问题,针对上述可能遇到的问题,我们需进行仔细的业务设计,让相 应硬件电路的充分暴?#23545;?#19981;利的物理条件下,看其工作是否稳定。串扰,简单的来说是一种干扰,由于 ASIC 内部、外部走线的原因, 一根信号线上的跳动会对其他信号产生不期望的电压噪声干扰。为了提高 电路工作速率和减少低功?#27169;?#20449;号的幅度往往很低,一个很小的信号干扰 可能导?#29575;?#23383; 0 或者 1 电平识别错误,这会对系统的可靠性带来很大影响。在测试设计时,需要对被测设备施加一种特殊的业务负荷,让被测试总线 出现大量的特定的信号跳变,即让总线暴?#23545;?#23613;可能大的串扰条件下,并 用示波器观察个总线信号质量是否可接受、监控业务是否正常。以 16 位 并行总线为例,为了将这种串扰影响极端化,设计测试报文时将 16 根信 号中有 15 根线(即攻击信号线 Agressor)的跳变方向一致,即 15 根信 号线都同时从 0 跳变到 1,同?#27604;?#21478;一根被干扰的信号线(即 Victim)从 1 下跳到 0,让 16 根线?#23478;?#36941;历这个情况。开关同步噪音也是 RAM 高速并行接口可能出现的我们所不期望的一 种物理现象。当 IC 的驱动器同时开关时,会产生?#24067;?#21464;化的大电流,在 经过回流途径上存在的电感时,形成交流压降,从而产生噪音噪声(称为 SSN),它可能影响信号接收端的信号电平判决。这是并行总线非常恶劣的 一种工作状态,对信号驱动器的高速信号转变能力、驱动能力、电源的动 态响应、电源的滤波设计构成?#25628;?#23803;的考验。为了验证产品在这种的工作 条件下工作是否可靠,必须被测设备(DUT)加上一种特殊的测试负荷, 即特殊的测试报文。举例:如果被测总线为 16 位宽,要使所有 16 跟信号线同步翻转,报文内 容应该为:FFFF0000FFFF0000 如果被测总线为 32 位宽,要使所有 32 跟信号线同步翻转,测试报 文内容应该为: 

 

FFFFFFFF00000000FFFFFFFF00000000 

 

如果被测总线为 64 位宽,要使所有 64 根信号线同步翻转,测试报 文内容应该为:

 

FFFFFFFFFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFF0000000 000000000

 

 如果报文在业务通道同时存在上述位宽的总线,业务测试必须加载上述的报?#27169;?#22312;每种报文下工作是否正常,同时在相应总线上进行信号测试,看信号是否正常。

 

2.2 实例二:热测试

 

热测试通过使用多通道点温计测量产品内部关键点或关键器件的温 度分布状况,测试结果是计算器件寿命(如 E-Cap)、以?#23433;?#21697;可靠性指 标预测的输入条件,它是产品开发过程中的一个重要的可靠性活动。一般而言,热测试主要是为了验证产品的热设计是否满足产品的工作 温度?#27573;?#35268;格,是实验室基准测试,这意味着为了保证测试结果的一致性, 必?#27426;?#27979;试环境进行严格要求,比如要求被测设备在?#27426;ǚ段?#20869;无热源和 强?#21697;?#20919;设备运行、表面不能覆盖任?#25105;?#29289;。但实际上很多产品的工作环 境跟上述测试环境是有差异的:?#34892;?#20135;品使用时可能放在桌子上,也可能?#20197;?#22681;上,而这些设备基本 上靠自然散热,安装方法不同会直接影响到设备的热对流,进而影响到设 备内部的温度分布。因此,测试此类设备时必须考虑不同的安装位置,在 实验室条件把设备摆放在桌子热测试通过,并不代表设备?#20197;?#22681;上热测试 ?#26448;?#36890;过。?#34892;?#32593;络设备在网吧行业用得比较多,几台设备叠在一起使用比较常 见,做类似产品的热测试时,必须考虑到产品在此情况下热测试是否符合 要求。一些机框式设备,由于槽位比较多,风道设计可能存在?#27426;?#30340;死角。如果被测对象是一块业务板,而这块可以随便插在多个业务卡槽位,热测 试时必须将被测板放在散热最差的槽位,并?#20197;?#20854;旁边槽位插入规格所能 支持的大功耗业务板,后让被测单板辅助单板和满负荷工作,在这种业务 配置条件下进行热测试。针对不同的产品形态,硬件可靠性测试项目可能有所差异,但是其测 试的基本思想是一致的,其基本的思路都是完备分析测试对象可能的应用 环境,在可能的应用环境下会承受可能工作状态包括极限工作状态,在实 验室环境下制造各种应力条件、改变设备工作状态,设法让产品的每一个 硬件特性、硬件功能?#23478;?#19968;暴?#23545;?#21508;种极限应力下,遗漏任?#25105;?#31181;测试组 合必然会影响到对产品的可靠性。

 

分享到:

来源:硬十

广东透码高手坛
江苏快三隐藏规律 飞禽走兽有几种压法 时时彩后2稳赚方法 精准幸运飞艇彩票全天计划冈 幸运飞艇大小闯关计划 北京pk赛车大小单双稳赚 北京pk哈赛车官方网站 1肖2码默认版DiSCUZ 彩票稳赚1元 澳客网彩票足彩胜负彩