Prüftechnik Messgeräte wandern in die Chips hinein

Thomas Wenzel, Geschäftsführer der Göpel electronic GmbH: "Im Rahmen der Partnerschaft mit der qinno GmbH können wir neue Prüfkonzepte im Rahmen von Embedded-System-Access- (ESA-) Architekturen auf sehr hohem Niveau realisieren."
Thomas Wenzel, Geschäftsführer der Göpel electronic GmbH: "Im Rahmen der Partnerschaft mit der qinno GmbH können wir neue Prüfkonzepte im Rahmen von Embedded-System-Access- (ESA-) Architekturen auf sehr hohem Niveau realisieren."

In der Test- und Messtechnik spielt sich immer mehr »embedded« ab – mit interessanten Zukunftsaussichten, denn damit wandern Messgeräte »in die Chips hinein«. Göpel electronic ist in diesem Bereich ein engagierter Technologie-Unterstützer, der nun eine vielversprechende Kooperation eingegangen ist.

Das Design von High-speed-Kommunikations-Bauelementen und -Übertragungsstrecken verlangt größte Sorgfalt. Das ist im Grunde genommen auch kein Wunder, denn solche Verbindungen unterliegen aufgrund ihrer hohen Frequenzen mehr den typischen Merkmalen der Analog- als der Digitaltechnik, auch wenn die differentielle Übertragungstechnik eine Reihe von Problemen entschärft. In jedem Fall erfordern die Design-Regeln impedanzoptimierte Implementierungen zur Erzielung höchster Übertragungsqualitäten.

Zur Validierung derartiger Verbindungen stehen zwar hochwertige Gigabit-Analyzer mit speziellen Tastköpfen zur Verfügung. Dennoch ruft die Abtastung, ja schon das bloße Kontaktieren von sehr hochfrequenten Signalen in jedem Fall eine Beeinflussung der Signalintegrität/Signalkurvenform hervor.

Das soll durch Embedded System Access (ESA) besser werden: Als Kerngedanke folgt ESA der Idee, den taktilen Zugriff durch einen im Silizium integrierten Zugriff zu ersetzen. Dabei verfügt jede ESA-Technologie im Prinzip über eine aufgabenspezifische Pin-Elektronik, welche über einen Testbus angesteuert wird und somit in der Lage ist, Testfunktionen oder Programmierungen direkt im System auszuführen. Das Zielsystem kann dabei ein Chip, ein Board oder ein komplettes System sein − ist also invariant gegenüber dem hierarchischen Applikationslevel.

Verstärkt in den Mittelpunkt des Interesses gerückt sind in letzter Zeit die FPGA Embedded Instruments auf Basis von Softcores. Sie ermöglichen Strategien wie FPGA Assisted Test (FAT), bzw. FPGA Assisted Programming (FAP) und bieten eine enorme Flexibilität in der Adaption auf die individuelle Test & Measurement-Problematik. Die Idee dahinter ist im Grunde genommen sehr einfach. Auf Basis der Schaltung und der Messaufgabe wird ein entsprechendes IP per JTAG in das Ziel-FPGA geladen, konfiguriert, angesteuert und nach der Beendigung des Jobs wieder entfernt. Es existieren auch bereits Testsysteme zum automatisierten Handling dieser Prozesse. 

In diesem Zusammenhang haben die Göpel electronic GmbH und die qinno GmbH ein Kooperationsabkommen im Rahmen des GATE-Allianzprogramms (Goepel Associated Technical Experts) unterzeichnet. Dabei wird die qinno GmbH neue JTAG- und Boundary-Scan-Implementierungen sowie neue Embedded-System-Access-Prüfstrategien (ESA) in sehr sicherheitsrelevanten Designs implementieren.

Die in Weßling bei München ansässige qinno GmbH ist ein junges Unternehmen mit zehn Mitarbeitern und entwickelt bzw. fertigt sicherheitsrelevante Baugruppen und Systeme für die Medizin- und Energietechnik sowie für die Luftfahrt- und Automatisierungs-Branche. Dass man angesichts dieses Produktumfeldes besonders an effizienten und sicheren aber dennoch kostenoptimierten Prüf- und Testverfahren interessiert ist, liegt nahe. 

Ganz wesentlich wird es im Rahmen der Kooperations-Aktivitäten, wie beide Seiten mitteilen, darauf ankommen, Strategien für Tests von der Entwicklung bis zur Serienfertigung so zu konzipieren, dass mit optimalen Tools und Embedded-System-Access-Technologien sowohl Baugruppen-intern wie auch durch prüftechnischen Zugriff von außen ein höchstmögliches Sicherheits- und Qualitäts- sowie Zuverlässigkeits-Niveau erzielt wird. Das Ganze aber nicht zuletzt auch unter dem Aspekt der Kostenoptimierung.

 Konkret sollen im Fokus der Arbeiten Integrationen bis hin zu schlüsselfertigen Designs sowie gemeinsame Entwicklungen von weiterer Soft- und Hardware stehen, um die bereits im Markt befindlichen Prüfverfahren wie SCANFLEX, VarioTAP, VarioCORE und ChipVORX in erweiterte Boundary-Scan-Applikationen zu implementieren. Besonderes Augenmerk will man dabei auf die Weiterentwicklung der Embedded-System-Access-Tools legen.