测试
1. 介绍
1.1. 背景
芯片测试连接设计与量产,是质量与成本的最后一道闸门。其核心经济压力可用一组数字刻画:良率损失与测试成本合计可占生产总成本的 20%~30%(McKinsey,经 Netguru 案例研究引述,级别 B-,属营销内容,数字需谨慎表述)。
测试环节长期面临三重矛盾:
- 覆盖面与时间成本的矛盾。 测试向量越多,缺陷覆盖越充分,但测试时间成本越高。先进节点数十亿晶体管的复杂度下,传统静态测试方法与基于规则的良率管理系统已不足以满足高产量质量、吞吐与成本目标。
- 数据量与分析能力的矛盾。 制造端数据量极大但未被系统分析,且各工具组间数据源未打通。
- 压缩与诊断的矛盾。 压缩测试集可以省钱,但可能丢失失效定位能力 —— 而"诊断保留"恰恰是学术界研究最不充分的方向之一。
1.2. 定义与范围
测试方向覆盖从可测性设计到量产测试与失效分析的全过程,在 AI Harness 语境下特指由智能体参与或主导的:
| 环节 | 内容 | AI 的介入形态 |
|---|---|---|
| DFT 架构 | 扫描链、压缩结构、BIST、IJTAG 网络 | 层次化 DFT 架构生成与重定向 |
| 测试程序生成 | ATE 测试向量与流程 | 测试程序优化、自适应测试策略 |
| 自适应测试 | 依据实时数据动态调整测试项 | 机器学习驱动的测试项裁剪与限值设定 |
| 良率分析 | 晶圆图分析、根因定位 | 空间离群点检测、可解释性分析 |
| 失效分析 | 缺陷定位与物理失效确认 | 多模态数据关联、故障模式归类 |
| 车规合规 | 安全机制诊断覆盖率、故障注入 | FMEDA 辅助、故障注入验证 |
与验证方向的边界:验证(verification)面向设计正确性,属流片前活动;测试(test)面向制造缺陷,属流片后活动。两者在故障仿真环节合流 —— Siemens Questa One 的故障仿真同时支持功能安全故障仿真与 DFT 故障仿真;IEEE 1838 的 3D DFT 架构又依赖 IEEE 1687 IJTAG 与 IEEE 1500 wrapper。
1.3. 在 AI Harness 体系中的定位
图 1-1|芯片测试方向在 AI Harness 体系中的定位:L1–L6 层栈
数据来源:基于本文分析绘制的示意图。
| Harness 层 | 本方向的具体承载物 | 说明 |
|---|---|---|
| L1 上下文工程 | 晶圆图、ATE 日志、失效样本库 | 多模态异构数据(图像 + 电气 + 环境日志)的统一表达 |
| L2 工具与执行 | ATE 平台(Advantest / Teradyne)、探针台、诊断工具 | ATE 是确定性判定器 |
| L3 编排与控制 | 自适应测试流程、实时数据基础设施 | Advantest ACS RTDI 刻意分离数据准备、算法建模、决策三层 |
| L4 记忆与状态 | 历史良率数据、缺陷知识库 | 跨批次、跨产品的知识复用 |
| L5 评估与观测 | DPPM、客户逃逸率、良率、故障覆盖率 | 指标是可观测且可归因的 |
| L6 治理与安全 | 车规 ISO 26262-11:2018、数据不出厂 | 本方向的瓶颈层 |
核心判断:测试方向的瓶颈在 L6 治理与安全层。良率数据与测试程序是制造企业最核心的资产之一,禁止离开工厂网络边界;车规场景还有 ISO 26262-11:2018 的强制合规约束。这使得测试方向的 Harness 必须首先解决"数据在哪里计算"的问题,其次才是"算法好不好"。
一个关键结构性优势:测试是硬件域中 AI/ML 应用最早成熟的环节之一。原因在于制造端给 AI 的反馈又快又准 —— 每生产一片晶圆就是一次带标签的样本,量测设备当场告知线宽与缺陷位置;而设计端一次流片的对错要等几个月芯片回来才知道(该对比来自中文技术分析,级别 C,,但作为解释"为什么 AI 在测试与制造端落地更快"的核心论述具有参考价值)。
1.4. 发展现状
1.4.1. 技术标准现状
| 标准 | 版本 | 与本方向的关联 |
|---|---|---|
| IEEE 1149.1(JTAG) | 1990 年首发 | 边界扫描架构(TAP 控制器、TAP 状态、边界扫描单元、4/5 线接口);三模式 BYPASS / INTEST / EXTEST;是几乎所有现代测试与调试流程的访问层 |
| IEEE 1149.6 | 现行 | 高级数字网络边界扫描测试,面向 PCB 与系统上芯片间高速差分与 AC 耦合互连 |
| IEEE 1500 | 2005 | 嵌入式核测试标准;通过标准 core wrapper 架构 + CTL(Core Test Language)实现 IP 核功能与测试分离;与 1149 接口兼容、功能互补,共同构成层次化测试架构基础 |
| IEEE 1687(IJTAG) | 2014 年发布 | 三大核心组件:硬件架构、ICL(Instrument Connectivity Language)、PDL(Procedural Description Language);通过 IEEE 1149.1 TAP 和/或其他专用信号标准化访问嵌入式仪器(BIST 引擎、参数监测器、嵌入式逻辑分析仪、模拟仪器),而不定义仪器本身或其内部功能 |
| IEEE Std 1838 | 2019 | 三维堆叠集成电路测试访问架构:① 强制串行口(主 TAP 与从 TAP 实现 die 间通信)② Die Wrapper Register(DWR,处理 die-to-die 测试)③ Flexible Parallel Port(FPP,在堆叠内运输扫描数据进出各 die);标准不涉及堆叠电路对 IEEE 1149.1 边界扫描的一致性,也不规定具体缺陷/故障模型、特定测试生成方法或特定模块内部 2D DFT 功能 |
| IEEE 1450.6.1(OCI) | Inactive - Approved | 片上扫描压缩描述标准 |
| ISO 26262-11 | 2018 | 安全机制诊断覆盖率、故障注入、FMEDA 的测试要求 |
1.4.2. 关键量化参数
| 参数 | 数值 | 证据级别 |
|---|---|---|
| 良率损失 + 测试成本占总生产成本 | 20%~30%(McKinsey) | B- |
| AI 介入后良率损失降低 | 最多 30% | B- |
| 机器学习自适应测试时间缩减 | 约 25%(保持缺陷覆盖前提下) | B(预印本) |
| SHAP 可解释性带来的良率损失下降 | 21.7%(受控现场实验) | B(预印本) |
| Conformal prediction 校准 Vmin 区间覆盖保证 | 约 90%(工业 5nm 车规芯片) | B(预印本) |
| ACS RTDI 早期试点:延迟降低 | 最高 30% | A(Advantest 口径) |
| ACS RTDI 早期试点:测试预算成本节省 | 超 15% | A(Advantest 口径) |
| Teradyne 多站点探针台 | 96 个 Chiplet 并行测试,约 1200 万美元/台 | C, |
1.4.3. 车规功能安全对测试的附加要求
《道路车辆 功能安全 第 11 部分:ISO 26262 半导体应用指南》(ISO 26262-11:2018) 是 ISO 26262 系列中专门面向半导体的应用指南,2018-12 发布,共 179 页,性质为信息性(informative),非规范性(normative)。
其内容结构为:失效率估计(15 页)、DFA 相关失效分析(16 页)、数字组件与存储器(19 页)、模拟与混合信号(17 页)、FPGA(16 页)、多核(5 页)、传感器与转换器(14 页),另含 DMA 模式安全机制分析、MCU 相关失效分析、模拟稳压器相关失效分析、CPU+RAM 的 FME(D)A、LDO 的 FME(D)A、PLD 失效率分配等示例。
与测试直接相关的要点:
- 安全机制分类与评估指导:双核锁步、ECC、BIST、时钟/电压/温度监控、看门狗定时器等;不仅要求足够诊断覆盖率,还要求考虑安全机制自身的失效可能性。
- 故障模型:数字电路 stuck-at、open circuit、bridging 等永久性故障;SET、SEU、MBU 等瞬时性故障;存储器故障模型;软错误(单粒子翻转)。
- 三项硬件架构度量:SPFM、LFM、PMHF(ASIL D 对应 10 FIT)。
- SEooC(Safety Element out of Context)与 AoU(Assumptions of Use)假设清单机制:芯片供应商按假设开发,集成方必须逐条验证假设是否成立。
- IP 核鉴定与集成:明确 IP 提供商与系统集成商的责任边界。
2. 名词解释
| 术语 | 英文 / 缩写 | 释义 |
|---|---|---|
| 自动测试设备 | Automated Test Equipment,ATE | 对芯片施加测试向量并判定合格与否的量产测试机台 |
| 可测性设计 | Design for Test,DFT | 在设计中插入扫描链、压缩结构、内建自测试等以提升可测性的方法 |
| 扫描链 | Scan Chain | 把时序单元串成移位寄存器以实现可控可观的测试结构 |
| 内建自测试 | Built-In Self Test,BIST | 芯片内部生成激励并分析响应的自测试结构 |
| 自动测试向量生成 | Automatic Test Pattern Generation,ATPG | 自动生成测试向量的算法与工具 |
| 故障覆盖率 | Fault Coverage | 测试向量可检出的故障占建模故障总数的比例 |
| 边界扫描 | Boundary Scan | 通过 IEEE 1149.1 TAP 访问芯片引脚的测试机制 |
| 仪器连接语言 | Instrument Connectivity Language,ICL | IEEE 1687 中描述嵌入式仪器连接关系的语言 |
| 过程描述语言 | Procedural Description Language,PDL | IEEE 1687 中描述仪器操作过程的语言 |
| 流式扫描网络 | Streaming Scan Network,SSN | 总线化分组测试的扫描架构,其灵活总线宽度原生支持 IEEE 1838 的 FPP |
| 裸片边界扫描链 | Die Wrapper Register,DWR | IEEE 1838 中处理 die-to-die 测试的寄存器结构 |
| 已知良好裸片 | Known Good Die,KGD | 已完成晶圆级测试并判定为良品的裸片,是 Chiplet 堆叠的前提 |
| 每百万缺陷器件数 | Defective Parts Per Million,DPPM | 出厂产品中的缺陷器件比例 |
| 客户逃逸率 | Customer Escape Rate | 缺陷产品流出到客户处的比率 |
| 动态部件平均测试 | Dynamic Part Average Testing,DPAT | 基于部件在晶圆上相对位置的自适应限值设定经典算法 |
| 高斯过程回归 | Gaussian Process Regression,GPR | 一种可给出预测区间的不确定性建模方法 |
| 保形预测 | Conformal Prediction | 给出具有理论覆盖保证的预测区间的统计框架 |
| 可解释性分析 | SHAP | 基于博弈论的特征贡献度解释方法 |
| 自适应测试 | Adaptive Test | 依据器件实测数据动态调整测试项与限值的测试方法 |
| 相关失效分析 | Dependent Failure Analysis,DFA | 分析安全机制之间相关失效的功能安全活动 |
| 失效模式影响与诊断分析 | Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis,FMEDA | 系统化评估失效模式与诊断覆盖率的功能安全方法 |
3. 案例
3.1. Advantest ACS RTDI 与 NVIDIA AI
证据级别:A(Advantest 官方新闻 / HPCwire / Quantum Zeitgeist)
3.1.1. 背景
数十年间,芯片制造商需花数周收集测试数据、分析故障、迭代测试脚本,才能判定晶圆可否出货。这是质量保证的基石,也是微秒必争时代的重大瓶颈。
3.1.2. 方案
2025-10-06 于圣何塞发布。Advantest Cloud Solutions Real-Time Data Infrastructure(ACS RTDI)融合 NVIDIA 机器学习,其 Harness 架构特征极具参考价值:
- 数据流:产线传感器把原始数据流直接送至 NVIDIA AI 推理引擎(Blackwell GPU),逐信号实时分析。
- 闭环机制:通过 Data-Feed-Forward cross-insertion 机制,GPU 持续为每个芯片精细化测试集,适配具体制造条件与材料变异。
- 三层解耦(L3 编排的教科书式设计):架构刻意分离数据准备、算法建模、决策三层,使产线运营方可单独替换或升级任一组件而无需推翻整个系统 —— 更换工艺节点、芯片架构或质量目标时,可在数分钟而非数月内重新配置。
- 部署事实:NVIDIA 已选定 ACS RTDI 用于其 Blackwell 及下一代器件的高产量生产。
后续规划:把 NVIDIA NeMo 与 NIM 微服务纳入 ACS 半导体测试分析方案,用于治理异构生产数据(光刻图像、电气测量、环境日志)、评估模型,并在测试环境内部署生成式 AI 智能体 —— 这些智能体可提出新测试 pattern、模拟缺陷场景、甚至生成固件补丁来缓解已识别问题,全程无需人工干预。
3.1.3. 效果
- 可扩展 GPU 架构支持并发训练多个 ML 模型,实现不间断运行。
- 据称早期试点报告延迟降低最高 30%、测试预算成本节省超 15%(Advantest 口径)。
- 同时减少测试覆盖带来更低功耗、更短测试时间与更小碳足迹。
对本方向 Harness 的启示:三层解耦(数据准备 / 算法建模 / 决策)是可直接借鉴的架构原则。它使得模型可以独立升级,而不必重构整条产线数据链路 —— 这正是 Harness 在长生命周期工业系统中的核心价值。
3.2. 3D IC 与 Chiplet 的 DFT 工程实践
证据级别:B+(3D InCites)/ B(EE World Online 引 Keysight)
3.2.1. 背景
3D 堆叠带来四个传统 2D 测试未遇到过的挑战:
- 部分 die 引脚无法被 ATE 探针访问,须在晶圆级充分测试单个 die。
- 如何在封装内访问任意 die。
- 通常只有底部 die 有边界扫描。
- 需自动化 intra-die 与 inter-die 失效诊断。
3.2.2. 方案
Siemens EDA 的方案以层次化 DFT + IEEE 1687 合规 IJTAG 网络 + Streaming Scan Network(SSN,总线化分组测试)为基础:
- die 级:用 die wrap cell 分析与插入,使无法被 ATE 直接探测的 IO 改由 DWR(die 边界扫描链)控制与观测。
- 探针可达性:为 TAP、FPP、时钟、电源引脚设计 sacrificial PAD(牺牲焊盘)供晶圆探针使用,堆叠时丢弃。
- die 间通信:IEEE 1838 主/从 TAP 负责 die 间通信。
- 总线兼容:SSN 的灵活总线宽度原生支持 IEEE 1838 最新颖的 FPP 部分。
- 自动化:IJTAG 网络与语言(ICL + PDL)用于操作与自动化整套 DFT 设置;die-to-die ATPG 把每个 die 当作由 DWR 包裹的灰盒。
测试流程上,Chiplet 需经历完整阶段:设计期仿真 → 堆叠前 KGD 测试 → 中间键合测试 → 堆叠后 post-bond 测试 → 封装成品最终测试 → 系统级测试。
UCIe PHY 层仿真验证要点(Keysight 口径):① 支持 UCIe PHY 标准,含信号自动解析与多 die 自动连接;② 精确计算与验证电压传递函数(VTF)符合 UCIe 规范,含系统误码率(BER)分析与眼图参数(高度、宽度、偏斜、掩膜余量)量化;③ 精确分析前向时钟以捕获异步行为。
3.2.3. 效果
- 层次化 DFT 方案可把 sub-die / die 级创建的测试 pattern(BIST 或 scan pattern)重定向(retarget)到封装级测试。
- 基于层次化 DFT 的诊断原生支持识别 inter-die 与 intra-die 失效。
异构挑战:chiplet 混合多种工艺节点与材料,各 die 温度特性不同、对 EMI 反应不同,还存在电迁移等性能挑战。
3.3. 机器学习自适应测试与良率优化综述
证据级别:B(Research Square 预印本,未经期刊同行评审)
3.3.1. 背景
先进节点数十亿晶体管的复杂度下,传统静态测试方法与基于规则的良率管理系统已不足以满足高产量质量、吞吐与成本目标。
3.3.2. 方案
系统综述 2019~2025 年 21 篇一手文献(IEEE 会议论文、期刊文章、产业技术出版物),覆盖三大主题:自适应测试优化、机器学习增强的离群点检测与限值设定、测试时间缩减中的诊断保留。
3.3.3. 效果
量化结论:
- GPR(高斯过程回归)在真实量产晶圆数据上的空间离群点检测优于经典算法 DPAT(Dynamic Part Average Testing)。
- Conformal prediction 框架在工业 5nm 车规芯片上给出具有约 90% 理论覆盖保证的校准 Vmin 区间。
- 机器学习自适应测试:保持缺陷覆盖前提下测试时间减少约 25%。
- 无监督学习:在 6 个车规 MCU 数据集上降低了相对 DPAT/NNR 基线的客户逃逸 DPPM。
- SHAP 可解释性:在受控现场实验中带来 21.7% 良率损失下降。
作者明确列出的开放缺口(极具价值,可直接写入升级策略):
- 缺乏标准化数据共享协议。
- 关于"测试缩减期间的诊断保留"的同行评审研究有限。
- 模型跨工艺节点泛化性研究不足。
引用提示:本案例来源为预印本,未经期刊同行评审,引用时须注明。
4. 实践标准
性质声明:以下 AGENTS.md 与 SKILL.md 为基于行业公开实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。截至本文档编写时,未检索到任何公开的、面向芯片测试方向的 AGENTS.md 或 SKILL.md 标准范本。
4.1. AGENTS.md 规范
4.1.1. AGENTS.md(测试方向)
# AGENTS.md —— 测试
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 角色与边界
- 角色:芯片测试智能体,负责 DFT 架构辅助、测试程序优化、自适应测试策略、
良率根因分析与失效定位辅助。
- 判定器为 ATE 与量测设备:所有 DPPM、良率、故障覆盖率结论必须由真实机台或
量测数据给出,模型不得推断。
- 不负责:量产放行签字、测试限值(test limit)的最终放宽决定、ASIL 等级判定。
- 测试限值的任何放宽必须走人工审批,智能体只能提出建议。
## 环境假设
执行前必须显式声明:
- ATE 机台型号与软件版本;探针台配置;多站点能力。
- DFT 架构:扫描链结构、压缩配置、BIST、IEEE 1687 合规 IJTAG 网络、SSN 总线宽度。
- 测试访问标准族:IEEE 1149.1(1990 年首发)/ 1149.6 / 1500 / 1687(2014 年发布)/
IEEE Std 1838-2019。
- 3D 堆叠场景须声明:主/从 TAP 配置、DWR 结构、FPP 宽度、sacrificial PAD 方案。
- 产品类型与工艺节点;车规场景须声明目标 ASIL 等级与 ISO 26262-11:2018 适用条款。
- 数据驻留位置:良率数据与测试程序是否允许离开工厂网络;允许的计算环境边界。
- 未声明机台与 DFT 架构时,禁止产出与测试时间、覆盖率、DPPM 相关的任何结论。
## 上下文加载顺序(Context Budget)
1. 测试规范与测试计划、当前测试程序与限值表。
2. DFT 结构描述(扫描链、IJTAG 网络、BIST 配置)。
3. 近期良率摘要、晶圆图索引、失效样本库条目。
4. 历史根因分析与已关闭缺陷记录。
5. 产品与工艺变更记录(换节点、换材料、换设备均须纳入)。
- 完整晶圆图、全量 ATE 日志不进上下文,以路径引用 + 工具查询代替。
## 工具契约
- 优先为 ATE 控制接口、诊断工具、良率分析系统封装 MCP 服务器。
- 工具返回值必须包含:退出码、日志路径、关键指标数值、机台编号、软件版本。
- 测试程序变更必须可回滚,且保留上一版本与差异说明。
- 模型推理必须在允许的计算环境内执行,不得把良率数据传输至未授权位置。
- 不可逆工具(量产程序下发、限值全局生效)默认不授予直接调用权限。
## 任务执行流程(SOP)
- S1 需求解析:把测试目标分解为可判定子目标(测试时间、故障覆盖率、DPPM)。
- S2 基线建立:记录基线测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率。
- S3 候选生成:产出候选测试项裁剪、限值调整、采样策略,每个附理由与预期影响。
- S4 机台判定:在受控批次上执行,得到客观数值。
- S5 差异分析:与基线对比,**必须同时评估诊断能力是否保留**。
- S6 合规校验:车规场景校验安全机制诊断覆盖率与故障注入结果。
- S7 证据打包:命令、脚本、日志路径、机台编号、数值、版本齐备。
- S8 人工确认:测试限值与量产放行进入人工审批队列。
## 验证与证据要求
- 测试压缩必须同时报告:压缩倍数、故障覆盖率变化、DPPM 与客户逃逸率是否恶化、
诊断能力是否保留。四者缺一不可。
- 模型输出须附不确定性说明:涉及限值的预测须给出区间估计,不得只给点估计。
- 跨工艺节点复用模型时,必须重新验证泛化性并报告漂移情况。
- 良率根因结论须给出可解释性分析(如特征贡献度),不得只给黑箱结论。
- 车规场景须校验三项硬件架构度量:SPFM、LFM、PMHF。
- 每条结论须附:工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 机台编号。
## 失败与升级策略
- DPPM 或客户逃逸率出现恶化趋势 → 立即停止测试压缩类动作,回滚至上一基线。
- 模型在新工艺节点上表现显著偏离 → 停止自动决策,升级人工并重训或重标定。
- 诊断能力下降(无法定位到已知失效样本)→ 停止压缩,恢复诊断相关测试项。
- 数据来源存疑或样本量不足 → 升级人工,不得用小样本支撑全局结论。
- 升级时须交付:已完成证据包 + 失败点定位 + 下一步可执行的具体命令。
## 安全与合规红线
- 良率数据、测试程序、晶圆图属制造核心资产,**不得离开工厂网络边界**,
不得作为外部模型的训练输入。
- 自主智能体必须在隔离运行时内执行。
- 测试限值的任何放宽必须有书面理由与批准记录;禁止为提升良率数字而放宽限值。
- 车规场景须符合 ISO 26262-11:2018:安全机制诊断覆盖率、故障注入、FMEDA、
SPFM / LFM / PMHF、软错误(SEU / SET / MBU)分析;
SEooC 的 AoU 假设清单须逐条验证。
- 所有工具调用、限值变更、人工确认写入不可篡改审计日志。
- 数据准备、算法建模、决策三层应解耦,便于单独替换或升级任一组件
(参考 Advantest ACS RTDI 架构原则)。
## 禁止事项
- 禁止编造或臆测良率、DPPM、故障覆盖率、测试时间数值。
- 禁止输出"应该没问题""大概率覆盖"等不可判定表述。
- 禁止为提升良率数字而放宽测试限值。
- 禁止在诊断能力未验证的情况下全面推行测试压缩。
- 禁止把良率数据与测试程序传输至未授权位置。
- 禁止用小样本结论支撑全局决策。
- 禁止虚构标准编号;未确认标准一律标注 [待核实]。
- 禁止在无人确认下触发量产程序下发与限值全局生效。
## 输出格式
- 首行给出可判定结论(通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项)。
- 证据表:工具、版本、命令或脚本、日志路径、机台编号、关键数值、与基线差值。
- 四象限报告:测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力同时列出。
- 不确定性说明:模型给出的限值或预测须附区间估计与样本量。
- 风险与假设:列出结论依赖的工艺节点、批次范围、样本量。
- 待人工确认项:限值放宽、量产放行、跨域权衡。
- 数值规范:参数带单位;范围用 ~ 连接;百分比数值与 % 之间不留空格。
## 评估与自检
- 本轮所有数值是否来自真实机台或量测输出?
- 测试压缩是否同时评估了诊断能力保留?
- DPPM 与客户逃逸率是否恶化?
- 是否给出不确定性区间而非仅点估计?
- 跨节点复用时是否重新验证了泛化性?
- 是否存在未经批准的限值放宽?
- 良率数据是否发生过越界传输?
- 输出中是否残留 XX、___ 等非标准占位符?
- Harness 或提示词变更后,是否在固定黄金样本集上回归并报告与上一版本的差值? 4.2. SKILL.md 规范
4.2.1. SKILL.md(测试 · 自适应测试优化与良率根因分析)
---
name: test-adaptive-and-yield-rca
description: 测试方向的自适应测试优化与良率根因分析技能。当需要在保持缺陷覆盖的前提下
压缩测试时间、做空间离群点检测与限值标定、定位良率损失根因,并要求 DPPM 与客户逃逸率
不恶化、诊断能力保留时使用。
version: 1.0
created: 2026-09-12
---
# 测试 · 自适应测试优化与良率根因分析
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 适用场景
- 测试时间过长导致成本压力,需要在保持缺陷覆盖前提下压缩。
- 静态限值导致过杀(overkill)或逃逸(escape),需要动态限值标定。
- 晶圆图上出现空间相关性缺陷模式,需要离群点检测。
- 良率突降或缓慢退化,需要根因定位与可解释性分析。
- 3D IC 与 Chiplet 场景的 DFT 架构验证与测试 pattern 重定向。
- 车规场景的安全机制诊断覆盖率评估与故障注入验证。
## 前置条件
- 已声明 ATE 机台与软件版本、DFT 架构、测试访问标准族。
- 存在基线数据:测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率、逃逸率。
- 数据驻留位置与计算环境边界已明确,不得越界。
- 样本量足以支撑统计结论;小样本须显式标注。
- 智能体运行于隔离运行时。
- 具备判定器:ATE pass/fail、故障覆盖率、量测结果。
## 输入
| 输入项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 测试规范与程序 | 当前测试项、限值表、执行顺序 | 是 |
| DFT 结构描述 | 扫描链、IJTAG 网络、BIST、SSN 配置 | 是 |
| 基线数据 | 测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率 | 是 |
| 历史数据 | 晶圆图、ATE 日志、失效样本库 | 是 |
| 环境与工艺记录 | 工艺节点、材料变更、设备变更 | 是 |
| 样本量说明 | 统计结论所基于的样本规模 | 是 |
| 车规要求 | 目标 ASIL 等级与安全机制清单 | 条件必需 |
## 输出
| 输出项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 可判定结论 | 通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项 | 是 |
| 四象限报告 | 测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力 | 是 |
| 不确定性说明 | 区间估计、样本量、置信水平 | 是 |
| 根因分析 | 良率损失根因与可解释性分析 | 条件必需 |
| 变更清单 | 测试项增删与限值调整,附理由 | 是 |
| 证据表 | 工具、版本、命令或脚本、日志路径、机台编号、数值 | 是 |
| 待人工确认项 | 限值放宽、量产放行 | 是 |
## 执行步骤
1. 环境校验:核对机台、DFT 架构、标准族版本、数据驻留边界;缺失即停止。
2. 基线确认:确认基线测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率与样本量。
3. 数据分析:做空间离群点检测、分布分析与相关性分析。
4. 候选生成:产出候选测试项裁剪、限值调整、采样策略,每个附理由与预期影响。
5. 受控验证:在受控批次上执行,记录命令、退出码、日志路径、机台编号。
6. 四象限评估:同时评估测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力。
7. 可解释性分析:给出特征贡献度,形成根因结论。
8. 合规校验:车规场景校验 SPFM、LFM、PMHF 与故障注入结果。
9. 证据打包与交付:列出待人工确认项,写入审计日志。
## 质量标准(DoD)
- 测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力四项同时报告,不得只报有利项。
- 缺陷覆盖未下降,DPPM 与客户逃逸率未恶化。
- 诊断能力经已知失效样本验证保留。
- 限值或预测给出区间估计与样本量,非仅点估计。
- 跨工艺节点复用前已重新验证泛化性并报告漂移。
- 良率根因结论附可解释性分析。
- 每条结论附工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 机台编号。
- 无未经批准的限值放宽。
- 输出中无 XX、___ 等非标准占位符;未确定项统一标注 [待填写] 或 [待核实]。
- 参考阈值:机器学习自适应测试在保持缺陷覆盖前提下测试时间减少约 25%、
SHAP 可解释性带来 21.7% 良率损失下降、conformal prediction 在工业 5nm 车规芯片上
给出约 90% 理论覆盖保证的校准 Vmin 区间(级别 B,预印本);
Advantest ACS RTDI 早期试点延迟降低最高 30%、测试预算成本节省超 15%(级别 A)。
## 常见失败与处理
| 失败模式 | 现象 | 处理 |
|---|---|---|
| 过杀 | 合格品被判为不合格,良率虚低 | 复核限值标定,加入空间相关性建模 |
| 逃逸 | 缺陷品流出,DPPM 上升 | 立即回滚,恢复被裁剪的测试项 |
| 诊断能力丢失 | 压缩后无法定位已知失效 | 恢复诊断相关测试项,重新验证 |
| 跨节点失效 | 模型换工艺节点后表现骤降 | 停止自动决策,升级人工并重训或重标定 |
| 小样本过拟合 | 结论在扩容后不成立 | 标注样本量,扩充后重新验证 |
| 黑箱结论 | 根因无法解释,工程上不可执行 | 补充可解释性分析后再交付 |
| 数据越界 | 良率数据被传至未授权位置 | 立即中断并上报 |
| 限值漂移 | 长期运行后限值缓慢放宽 | 建立限值变更审批与定期复核机制 |
## 示例
任务:某车规 MCU 测试时间过长,需在保持缺陷覆盖前提下压缩 20%,且 DPPM 不恶化。
1. 环境校验:确认 ATE 机台与软件版本、扫描链与 IJTAG 配置、车规 ASIL 等级、数据驻留边界。
2. 基线确认:记录基线测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率与样本量(不少于 10 个批次)。
3. 数据分析:做空间离群点检测(GPR 对比 DPAT 基线)与测试项贡献度分析。
4. 候选生成:产出测试项裁剪方案 A(裁剪低贡献项)与方案 B(动态限值 + 采样)。
5. 受控验证:在 3 个受控批次上执行,记录机台编号、日志路径、数值。
6. 四象限评估:方案 A 测试时间 -22%、故障覆盖率持平、DPPM 未恶化、
但 1 类已知失效样本无法定位;方案 B 测试时间 -18%、四项均达标。
7. 可解释性分析:给出对良率损失贡献最大的三个测试项与两个工艺参数。
8. 合规校验:校验 SPFM、LFM、PMHF 仍满足目标 ASIL 等级要求。
9. 交付:结论"部分通过,推荐方案 B;方案 A 因诊断能力丢失不予采纳";
证据表含机台编号、命令、日志路径、数值、样本量、与基线差值。
## 关联
- 与验证方向的边界:验证面向设计正确性(pre-silicon),测试面向制造缺陷(post-silicon);
两者在故障仿真环节合流。
- 与封装方向的耦合:Chiplet 必须先 KGD 才能堆叠;UCIe 2.0 的 UDA 把测试、遥测、
调试内置进 chiplet,覆盖从 sort 到现场的全生命周期。
- 与 AI Infra 的耦合:Advantest ACS RTDI 把 NVIDIA AI 推理引擎引入产线,
是 AI Infra 技术反哺半导体测试的实例。 4.3. 落地检查清单
| 序号 | 检查项 | 判定标准 | 必需 |
|---|---|---|---|
| 1 | 环境与架构声明 | ATE 机台与软件版本、DFT 架构、标准族版本均已声明 | 是 |
| 2 | 基线数据齐备 | 测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率基线已记录 | 是 |
| 3 | 四象限评估 | 测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力同时报告 | 是 |
| 4 | 诊断能力验证 | 已知失效样本仍可定位 | 是 |
| 5 | 逃逸率监控 | 客户逃逸率未恶化 | 是 |
| 6 | 不确定性说明 | 限值与预测给出区间估计与样本量 | 是 |
| 7 | 可解释性 | 良率根因结论附特征贡献度分析 | 条件必需 |
| 8 | 跨节点泛化 | 换节点后已重新验证并报告漂移 | 条件必需 |
| 9 | 限值变更审批 | 任何限值放宽有书面理由与批准记录 | 是 |
| 10 | 数据驻留合规 | 良率数据与测试程序未离开工厂网络边界 | 是 |
| 11 | 沙箱执行 | 智能体运行于隔离运行时内 | 是 |
| 12 | 审计留痕 | 工具调用、限值变更、人工确认已写入审计日志 | 是 |
| 13 | 车规合规 | 车规场景覆盖 SPFM/LFM/PMHF、故障注入、FMEDA、AoU 逐条验证 | 条件必需 |
| 14 | 三层解耦 | 数据准备、算法建模、决策三层可独立替换升级 | 是 |
| 15 | 样本量充分 | 统计结论基于足够样本,小样本已标注 | 是 |
| 16 | 占位符清理 | 无 XX、___ 等非标准占位符 | 是 |
| 17 | 不可逆动作审批 | 量产程序下发与限值全局生效有人工确认记录 | 是 |
| 18 | 来源标注 | 预印本与营销内容来源已注明性质 | 是 |
5. 总结
测试方向是硬件域中 AI/ML 应用最早成熟的环节之一。根本原因在于制造端的反馈闭环又快又准:每生产一片晶圆就是一次带标签的样本,量测设备当场告知线宽与缺陷位置;而设计端一次流片的对错要等几个月芯片回来才知道(该对比来自中文技术分析,级别 C)。
本方向的三个工程原则:
- 压缩不能牺牲诊断能力。 测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力必须构成四象限联合评估,任一恶化即回滚。学术界已明确指出"测试缩减期间的诊断保留"是同行评审研究不足的方向,工程实践中更应显式验证。
- 模型必须给出不确定性。 涉及限值的预测须给出区间估计而非点估计。Conformal prediction 在工业 5nm 车规芯片上给出约 90% 理论覆盖保证的校准 Vmin 区间,是可借鉴的方法路径。
- 架构必须三层解耦。 Advantest ACS RTDI 刻意分离数据准备、算法建模、决策三层,使得更换工艺节点或芯片架构时可在数分钟而非数月内重新配置 —— 这是长生命周期工业系统中 Harness 的核心价值。
治理层面,测试方向的底线是:良率数据与测试程序不得离开工厂网络边界,测试限值的任何放宽必须有书面理由与批准记录。车规场景还须满足 ISO 26262-11:2018 的诊断覆盖率、故障注入与三项硬件架构度量要求。
需要如实指出的三个研究空白:缺乏标准化数据共享协议;测试缩减期间的诊断保留研究不足;模型跨工艺节点泛化性研究不足。这三项既是学术缺口,也是本方向 Harness 落地的现实约束。
信息缺口声明
以下条目未获 A 级或 B 级来源确认,已在正文中标注 :
- Teradyne 多站点探针台 96 个 Chiplet 并行测试、约 1200 万美元/台(级别 C)。
- Netguru 引 McKinsey 的"良率损失降低最多 30%"属营销内容,数字需谨慎表述(级别 B-)。
- 晶圆图缺陷分类的 98.2% 准确率与 1.67 s 单片处理时间来源疑为 AI 生成内容,本文档不予引用(级别 C,来源为 dev.to 研究摘要)。
- IEEE 1149.1、IEEE 1149.6、IEEE 1500、IEEE 1687 的具体现行版次未获 IEEE 官网确认,本文档只写已确认的首发或发布年份。
- IEEE 1450.6.1(OCI)状态为 Inactive - Approved,引用时须注明。
- IEC 61508 的具体版次未获官方页面确认,标注 。
- ISO/SAE 21434 未获官方页面确认,标注 。
- 中国"训练集群综合性能评估标准"征求意见稿(2025 年底)与本方向相关度低,且级别 C,。
- "制造端反馈快、设计端反馈慢"的对比论述来自中文技术分析,级别 C,,作为观点引用而非事实数据。
- 未检索到任何公开的、面向芯片测试方向的 AGENTS.md 或 SKILL.md 标准范本,本文为建议稿。
6. 参考资料
- Advantest Pioneers a New Era of AI(ACS RTDI,2025-10-06)— Advantest。https://www.advantest.com/en/news/2025/2025100602.html
- Advantest ACS RTDI × NVIDIA 报道 — HPCwire。https://hpcwire1stg.wpenginepowered.com?p=184054/
- Advantest Pioneers a New Era of AI — Quantum Zeitgeist。https://quantumzeitgeist.com/advantest-pioneers-a-new-era-of-ai/
- Machine Learning for Adaptive Test and Yield Learning(预印本)— Research Square。https://www.researchsquare.com/article/rs-9464431/v1
- How AI Leads to a Reduction in Yield Detraction by up to 30%(引 McKinsey)— Netguru。https://www.netguru.co/blog/how-ai-leads-to-a-reduction-in-yield-detraction-by-up-to-30percent
- IEEE 1838 Explained: How DFT Evolves for 2.5D, 3D and 3.5D ICs — LoveChip。https://www.lovechip.com/blog/ieee-1838-explained-how-dft-evolves-for-2-5d-3d-and-3-5d-ics
- 3D IC / Chiplet DFT 工程实践 — 3D InCites。https://www.3dincites.com/?p=76406
- UCIe PHY 仿真验证要点(引 Keysight)— EE World Online。https://www.eeworldonline.com/?p=511270
- 中国电子与信息学报英文刊 · 三维堆叠测试综述(CJE 2025)。https://cje.ejournal.org.cn/article/doi/10.23919/cje.2025.00.160
- ISO 26262-11:2018 Road vehicles — Functional safety — Part 11 — ISO。https://www.iso.org/fr/contents/data/standard/06/96/69604.html
- Design And Reuse / IEEE 联合页(IEEE 1450.6.1 等标准状态)。https://us.design-reuse.com/exit/?urlid=9987
- NVIDIA GB200 NVL72 — NVIDIA 官网(Blackwell 器件相关背景)。https://www.nvidia.com/en-us/data-center/gb200-nvl72/
- Accellera 官方网站(标准与状态查询)。https://accellera.org/
- Siemens EDA Tessent 官方产品页。https://eda.sw.siemens.com/en-US/ic/tessent/
Test
1. Introduction
1.1. Background
Chip testing bridges design and mass production, serving as the final gate for quality and cost. Its core economic pressure can be captured by a set of figures: yield loss plus test cost together can account for 20%~30% of total production cost (McKinsey, cited via the Netguru case study, level B-, marketing content, figures should be stated cautiously).
The test phase has long faced three tensions:
- Coverage vs. time cost. The more test vectors, the more thorough the defect coverage, but the higher the test time cost. At the complexity of billions of transistors at advanced nodes, traditional static test methods and rule-based yield management systems are no longer sufficient to meet high-volume quality, throughput, and cost targets.
- Data volume vs. analytical capability. The manufacturing side generates a huge amount of data that is not systematically analyzed, and data sources are not connected across tool groups.
- Compression vs. diagnosis. Compressing the test set can save money, but it may lose the ability to localize failures — and "diagnosis preservation" happens to be one of the least studied directions in academia.
1.2. Definition and Scope
The test direction covers the entire process from design-for-testability to volume test and failure analysis; in the AI Harness context it specifically refers to what is participated in or led by agents:
| Stage | Content | Form of AI involvement |
|---|---|---|
| DFT architecture | Scan chains, compression structures, BIST, IJTAG networks | Hierarchical DFT architecture generation and retargeting |
| Test program generation | ATE test vectors and flows | Test program optimization, adaptive test strategies |
| Adaptive testing | Dynamically adjusting test items based on real-time data | Machine-learning-driven test item pruning and limit setting |
| Yield analysis | Wafer-map analysis, root-cause localization | Spatial outlier detection, interpretability analysis |
| Failure analysis | Defect localization and physical failure confirmation | Multimodal data association, fault-mode classification |
| Automotive compliance | Safety-mechanism diagnostic coverage, fault injection | FMEDA assistance, fault-injection validation |
Boundary with the verification direction: verification targets design correctness and is a pre-silicon activity; testing targets manufacturing defects and is a post-silicon activity. The two converge at the fault-simulation stage — Siemens Questa One's fault simulation supports both functional-safety fault simulation and DFT fault simulation; IEEE 1838's 3D DFT architecture in turn relies on IEEE 1687 IJTAG and the IEEE 1500 wrapper.
1.3. Positioning in the AI Harness System
图 1-1|芯片测试方向在 AI Harness 体系中的定位:L1–L6 层栈
数据来源:基于本文分析绘制的示意图。
| Harness layer | Specific carrier in this direction | Explanation |
|---|---|---|
| L1 Context engineering | Wafer maps, ATE logs, failure-sample library | Unified representation of multimodal heterogeneous data (image + electrical + environmental logs) |
| L2 Tools and execution | ATE platforms (Advantest / Teradyne), probe stations, diagnostic tools | ATE is a deterministic arbiter |
| L3 Orchestration and control | Adaptive test flows, real-time data infrastructure | Advantest ACS RTDI deliberately separates the data-preparation, algorithm-modeling, and decision layers |
| L4 Memory and state | Historical yield data, defect knowledge base | Knowledge reuse across lots and products |
| L5 Evaluation and observation | DPPM, customer escape rate, yield, fault coverage | Metrics are observable and attributable |
| L6 Governance and safety | Automotive ISO 26262-11:2018, data does not leave the fab | The bottleneck layer of this direction |
Core judgment: the bottleneck of the test direction lies in the L6 governance and safety layer. Yield data and test programs are among the manufacturing enterprise's most valuable assets and are forbidden from leaving the factory network boundary; the automotive scenario also carries the mandatory ISO 26262-11:2018 compliance constraint. This means the Harness for the test direction must first solve "where the data is computed" and only then "whether the algorithm is good".
A key structural advantage: test is one of the earliest to mature for AI/ML application in the hardware domain. The reason is that the manufacturing side gives AI fast and accurate feedback — every wafer produced is a labeled sample, and metrology equipment reports line width and defect location on the spot; whereas on the design side, the correctness of a tape-out is only known months later when the chip comes back (this comparison comes from a Chinese technical analysis, level C, but it has reference value as a core argument explaining "why AI lands faster in test and manufacturing").
1.4. Current State of Development
1.4.1. Current State of Technical Standards
| Standard | Version | Relevance to this direction |
|---|---|---|
| IEEE 1149.1 (JTAG) | First released 1990 | Boundary-scan architecture (TAP controller, TAP states, boundary-scan cells, 4/5-wire interface); three modes BYPASS / INTEST / EXTEST; it is the access layer for almost all modern test and debug flows |
| IEEE 1149.6 | Current | Advanced digital-network boundary-scan testing for high-speed differential and AC-coupled interconnects between chips on PCBs and systems |
| IEEE 1500 | 2005 | Embedded-core test standard; separates IP-core function from test through a standard core wrapper architecture + CTL (Core Test Language); interface-compatible with 1149 and functionally complementary, together forming the basis of a hierarchical test architecture |
| IEEE 1687 (IJTAG) | Released 2014 | Three core components: hardware architecture, ICL (Instrument Connectivity Language), PDL (Procedural Description Language); standardizes access to embedded instruments (BIST engines, parameter monitors, embedded logic analyzers, analog instruments) via the IEEE 1149.1 TAP and/or other dedicated signals, while not defining the instruments themselves or their internal functions |
| IEEE Std 1838 | 2019 | Test-access architecture for 3D stacked ICs: ① mandatory serial port (master and slave TAPs enabling die-to-die communication) ② Die Wrapper Register (DWR, handling die-to-die testing) ③ Flexible Parallel Port (FPP, transporting scan data into and out of each die within the stack); the standard does not address the stack's conformance to IEEE 1149.1 boundary scan, nor does it specify specific defect/fault models, particular test-generation methods, or internal 2D DFT of individual blocks |
| IEEE 1450.6.1 (OCI) | Inactive - Approved | Standard for describing on-chip scan compression |
| ISO 26262-11 | 2018 | Test requirements for safety-mechanism diagnostic coverage, fault injection, and FMEDA |
1.4.2. Key Quantitative Parameters
| Parameter | Value | Evidence level |
|---|---|---|
| Yield loss + test cost as share of total production cost | 20%~30% (McKinsey) | B- |
| Yield-loss reduction after AI intervention | Up to 30% | B- |
| Machine-learning adaptive test time reduction | Approx. 25% (while preserving defect coverage) | B (preprint) |
| Yield-loss reduction from SHAP interpretability | 21.7% (controlled field experiment) | B (preprint) |
| Calibrated Vmin interval coverage guarantee from conformal prediction | Approx. 90% (industrial 5nm automotive chip) | B (preprint) |
| ACS RTDI early pilot: latency reduction | Up to 30% | A (as reported by Advantest) |
| ACS RTDI early pilot: test-budget cost savings | Over 15% | A (as reported by Advantest) |
| Teradyne multi-site probe station | Parallel test of 96 chiplets, approx. USD 12 million per unit | C |
1.4.3. Additional Requirements for Automotive Functional Safety on Testing
"Road vehicles — Functional safety — Part 11: Guideline on the application of ISO 26262 to semiconductors" (ISO 26262-11:2018) is the application guideline in the ISO 26262 family specifically addressing semiconductors. It was published in 2018-12, comprises 179 pages in total, and is informative, not normative in nature.
Its content structure is: failure-rate estimation (15 pages), DFA dependent-failure analysis (16 pages), digital components and memory (19 pages), analog and mixed signal (17 pages), FPGA (16 pages), multi-core (5 pages), sensors and converters (14 pages), plus examples such as DMA-mode safety-mechanism analysis, MCU dependent-failure analysis, analog-regulator dependent-failure analysis, FME(D)A of CPU+RAM, FME(D)A of LDO, and PLD failure-rate allocation.
Points directly relevant to testing:
- Safety-mechanism classification and evaluation guidance: dual-core lockstep, ECC, BIST, clock/voltage/temperature monitoring, watchdog timers, and so on; it requires not only sufficient diagnostic coverage but also consideration of the failure possibility of the safety mechanisms themselves.
- Fault models: permanent faults of digital circuits such as stuck-at, open circuit, and bridging; transient faults such as SET, SEU, and MBU; memory fault models; soft errors (single-event upsets).
- Three hardware-architecture metrics: SPFM, LFM, PMHF (ASIL D corresponds to 10 FIT).
- SEooC (Safety Element out of Context) and the AoU (Assumptions of Use) assumptions-list mechanism: the chip supplier develops against assumptions, and the integrator must verify each assumption holds.
- IP-core qualification and integration: clarifies the boundary of responsibility between the IP provider and the system integrator.
2. Glossary
| Term | English / Abbreviation | Definition |
|---|---|---|
| Automatic test equipment | Automated Test Equipment,ATE | High-volume production test machine that applies test vectors to chips and determines pass/fail |
| Design for test | Design for Test,DFT | Method of improving testability by inserting scan chains, compression structures, built-in self-test, and so on into the design |
| Scan chain | Scan Chain | Test structure that strings sequential elements into shift registers to achieve controllability and observability |
| Built-in self test | Built-In Self Test,BIST | Self-test structure in which the chip internally generates stimuli and analyzes responses |
| Automatic test pattern generation | Automatic Test Pattern Generation,ATPG | Algorithms and tools that automatically generate test vectors |
| Fault coverage | Fault Coverage | Proportion of modeled faults detectable by the test vectors |
| Boundary scan | Boundary Scan | Test mechanism that accesses chip pins via the IEEE 1149.1 TAP |
| Instrument connectivity language | Instrument Connectivity Language,ICL | Language in IEEE 1687 that describes connections between embedded instruments |
| Procedural description language | Procedural Description Language,PDL | Language in IEEE 1687 that describes instrument operation procedures |
| Streaming scan network | Streaming Scan Network,SSN | Scan architecture for bus-based packetized testing whose flexible bus width natively supports IEEE 1838's FPP |
| Die wrapper register | Die Wrapper Register,DWR | Register structure in IEEE 1838 that handles die-to-die testing |
| Known good die | Known Good Die,KGD | A die that has completed wafer-level testing and been judged good; it is the prerequisite for chiplet stacking |
| Defective parts per million | Defective Parts Per Million,DPPM | Proportion of defective devices in shipped products |
| Customer escape rate | Customer Escape Rate | Rate at which defective products escape to customers |
| Dynamic part average testing | Dynamic Part Average Testing,DPAT | Classic algorithm for adaptive limit setting based on a device's relative position on the wafer |
| Gaussian process regression | Gaussian Process Regression,GPR | An uncertainty-modeling method that can provide prediction intervals |
| Conformal prediction | Conformal Prediction | Statistical framework that yields prediction intervals with theoretical coverage guarantees |
| Interpretability analysis | SHAP | Game-theory-based method for explaining feature contributions |
| Adaptive test | Adaptive Test | Test method that dynamically adjusts test items and limits based on measured device data |
| Dependent failure analysis | Dependent Failure Analysis,DFA | Functional-safety activity that analyzes dependent failures among safety mechanisms |
| Failure modes, effects and diagnostic analysis | Failure Modes Effects and Diagnostic Analysis,FMEDA | Functional-safety method that systematically evaluates failure modes and diagnostic coverage |
3. Case Studies
3.1. Advantest ACS RTDI and NVIDIA AI
Evidence level: A (official Advantest news / HPCwire / Quantum Zeitgeist)
3.1.1. Background
For decades, chip makers had to spend weeks collecting test data, analyzing failures, and iterating on test scripts before they could decide whether a wafer could ship. This is the cornerstone of quality assurance, and a major bottleneck in an era where every microsecond counts.
3.1.2. Solution
Announced in San Jose on 2025-10-06. Advantest Cloud Solutions Real-Time Data Infrastructure (ACS RTDI) integrates NVIDIA machine learning, and its Harness architectural characteristics are highly instructive:
- Data flow: factory sensors send raw data streams directly to the NVIDIA AI inference engine (Blackwell GPU) for signal-by-signal real-time analysis.
- Closed-loop mechanism: through a Data-Feed-Forward cross-insertion mechanism, the GPU continuously refines the test set for each chip, adapting to specific manufacturing conditions and material variation.
- Three-layer decoupling (a textbook design for L3 orchestration): the architecture deliberately separates the data-preparation, algorithm-modeling, and decision layers, letting the production operator replace or upgrade any single component without overhauling the whole system — when changing process nodes, chip architectures, or quality targets, it can be reconfigured in minutes rather than months.
- Deployment fact: NVIDIA has selected ACS RTDI for high-volume production of its Blackwell and next-generation devices.
Subsequent plans: bring NVIDIA NeMo and NIM microservices into the ACS semiconductor test-analysis offering to govern heterogeneous production data (lithography images, electrical measurements, environmental logs), evaluate models, and deploy generative-AI agents within the test environment — these agents can propose new test patterns, simulate defect scenarios, and even generate firmware patches to mitigate identified issues, all without human intervention.
3.1.3. Results
- The scalable GPU architecture supports concurrent training of multiple ML models for uninterrupted operation.
- Early pilots reportedly report latency reductions of up to 30% and test-budget cost savings of over 15% (as reported by Advantest).
- Reduced test coverage also brings lower power consumption, shorter test time, and a smaller carbon footprint.
Implications for Harness in this direction: three-layer decoupling (data preparation / algorithm modeling / decision) is an architectural principle that can be borrowed directly. It lets models be upgraded independently without rebuilding the entire production data pipeline — precisely the core value of Harness in long-lifecycle industrial systems.
3.2. DFT Engineering Practice for 3D IC and Chiplet
Evidence level: B+ (3D InCites) / B (EE World Online citing Keysight)
3.2.1. Background
3D stacking brings four challenges not encountered in traditional 2D testing:
- Some die pins cannot be accessed by ATE probes, so individual die must be thoroughly tested at the wafer level.
- How to access any die within the package.
- Usually only the bottom die has boundary scan.
- Intra-die and inter-die failure diagnosis needs to be automated.
3.2.2. Solution
Siemens EDA's approach is built on hierarchical DFT + an IEEE 1687-compliant IJTAG network + Streaming Scan Network (SSN, bus-based packetized testing):
- Die level: die wrap cell analysis and insertion let IOs not directly probed by ATE be controlled and observed instead via the DWR (die wrapper register).
- Probe accessibility: sacrificial PADs are designed for the TAP, FPP, clock, and power pins for use by wafer probes, and are discarded during stacking.
- Die-to-die communication: the IEEE 1838 master/slave TAPs handle die-to-die communication.
- Bus compatibility: SSN's flexible bus width natively supports the most novel FPP part of IEEE 1838.
- Automation: the IJTAG network and languages (ICL + PDL) are used to operate and automate the entire DFT setup; die-to-die ATPG treats each die as a gray box wrapped by the DWR.
In terms of the test flow, a chiplet must go through the full stages: design-time simulation → KGD test before stacking → intermediate bonding test → post-bond test after stacking → final test of the packaged product → system-level test.
UCIe PHY-layer simulation verification points (as reported by Keysight): ① supports the UCIe PHY standard, including automatic signal parsing and automatic multi-die connection; ② precisely computes and verifies that the voltage transfer function (VTF) conforms to the UCIe specification, including system bit-error-rate (BER) analysis and quantification of eye-diagram parameters (height, width, skew, mask margin); ③ precisely analyzes the forward clock to capture asynchronous behavior.
3.2.3. Results
- The hierarchical DFT approach can retarget test patterns created at the sub-die / die level (BIST or scan patterns) to package-level testing.
- Diagnostics based on hierarchical DFT natively support identifying inter-die and intra-die failures.
Heterogeneous challenges: chiplets mix multiple process nodes and materials; each die has different thermal characteristics, responds differently to EMI, and faces performance challenges such as electromigration.
3.3. Survey of Machine-Learning Adaptive Testing and Yield Optimization
Evidence level: B (Research Square preprint, not peer-reviewed by a journal)
3.3.1. Background
At the complexity of billions of transistors at advanced nodes, traditional static test methods and rule-based yield management systems are no longer sufficient to meet high-volume quality, throughput, and cost targets.
3.3.2. Solution
A systematic review of 21 primary sources from 2019~2025 (IEEE conference papers, journal articles, and industry technical publications) covering three major themes: adaptive test optimization, machine-learning-enhanced outlier detection and limit setting, and diagnosis preservation during test-time reduction.
3.3.3. Results
Quantitative conclusions:
- GPR (Gaussian Process Regression) outperforms the classic algorithm DPAT (Dynamic Part Average Testing) for spatial outlier detection on real production wafer data.
- The conformal prediction framework provides calibrated Vmin intervals with about 90% theoretical coverage guarantee on industrial 5nm automotive chips.
- Machine-learning adaptive testing: test-time reduction of about 25% while preserving defect coverage.
- Unsupervised learning: reduced customer-escape DPPM relative to DPAT/NNR baselines on 6 automotive MCU datasets.
- SHAP interpretability: delivered a 21.7% yield-loss reduction in a controlled field experiment.
Open gaps explicitly listed by the authors (highly valuable and directly writable into an upgrade strategy):
- Lack of standardized data-sharing protocols.
- Limited peer-reviewed research on "diagnosis preservation during test reduction".
- Insufficient research on model generalization across process nodes.
Citation note: the source for this case is a preprint that has not undergone journal peer review; please note this when citing.
4. Practice Standards
Nature statement: the AGENTS.md and SKILL.md below are draft proposals distilled from public industry practice and are not the text of official industry standards. As of the writing of this document, no publicly available AGENTS.md or SKILL.md standard template aimed at the chip-testing direction was found.
4.1. AGENTS.md Specification
4.1.1. AGENTS.md (Test Direction)
# AGENTS.md —— 测试
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 角色与边界
- 角色:芯片测试智能体,负责 DFT 架构辅助、测试程序优化、自适应测试策略、
良率根因分析与失效定位辅助。
- 判定器为 ATE 与量测设备:所有 DPPM、良率、故障覆盖率结论必须由真实机台或
量测数据给出,模型不得推断。
- 不负责:量产放行签字、测试限值(test limit)的最终放宽决定、ASIL 等级判定。
- 测试限值的任何放宽必须走人工审批,智能体只能提出建议。
## 环境假设
执行前必须显式声明:
- ATE 机台型号与软件版本;探针台配置;多站点能力。
- DFT 架构:扫描链结构、压缩配置、BIST、IEEE 1687 合规 IJTAG 网络、SSN 总线宽度。
- 测试访问标准族:IEEE 1149.1(1990 年首发)/ 1149.6 / 1500 / 1687(2014 年发布)/
IEEE Std 1838-2019。
- 3D 堆叠场景须声明:主/从 TAP 配置、DWR 结构、FPP 宽度、sacrificial PAD 方案。
- 产品类型与工艺节点;车规场景须声明目标 ASIL 等级与 ISO 26262-11:2018 适用条款。
- 数据驻留位置:良率数据与测试程序是否允许离开工厂网络;允许的计算环境边界。
- 未声明机台与 DFT 架构时,禁止产出与测试时间、覆盖率、DPPM 相关的任何结论。
## 上下文加载顺序(Context Budget)
1. 测试规范与测试计划、当前测试程序与限值表。
2. DFT 结构描述(扫描链、IJTAG 网络、BIST 配置)。
3. 近期良率摘要、晶圆图索引、失效样本库条目。
4. 历史根因分析与已关闭缺陷记录。
5. 产品与工艺变更记录(换节点、换材料、换设备均须纳入)。
- 完整晶圆图、全量 ATE 日志不进上下文,以路径引用 + 工具查询代替。
## 工具契约
- 优先为 ATE 控制接口、诊断工具、良率分析系统封装 MCP 服务器。
- 工具返回值必须包含:退出码、日志路径、关键指标数值、机台编号、软件版本。
- 测试程序变更必须可回滚,且保留上一版本与差异说明。
- 模型推理必须在允许的计算环境内执行,不得把良率数据传输至未授权位置。
- 不可逆工具(量产程序下发、限值全局生效)默认不授予直接调用权限。
## 任务执行流程(SOP)
- S1 需求解析:把测试目标分解为可判定子目标(测试时间、故障覆盖率、DPPM)。
- S2 基线建立:记录基线测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率。
- S3 候选生成:产出候选测试项裁剪、限值调整、采样策略,每个附理由与预期影响。
- S4 机台判定:在受控批次上执行,得到客观数值。
- S5 差异分析:与基线对比,**必须同时评估诊断能力是否保留**。
- S6 合规校验:车规场景校验安全机制诊断覆盖率与故障注入结果。
- S7 证据打包:命令、脚本、日志路径、机台编号、数值、版本齐备。
- S8 人工确认:测试限值与量产放行进入人工审批队列。
## 验证与证据要求
- 测试压缩必须同时报告:压缩倍数、故障覆盖率变化、DPPM 与客户逃逸率是否恶化、
诊断能力是否保留。四者缺一不可。
- 模型输出须附不确定性说明:涉及限值的预测须给出区间估计,不得只给点估计。
- 跨工艺节点复用模型时,必须重新验证泛化性并报告漂移情况。
- 良率根因结论须给出可解释性分析(如特征贡献度),不得只给黑箱结论。
- 车规场景须校验三项硬件架构度量:SPFM、LFM、PMHF。
- 每条结论须附:工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 机台编号。
## 失败与升级策略
- DPPM 或客户逃逸率出现恶化趋势 → 立即停止测试压缩类动作,回滚至上一基线。
- 模型在新工艺节点上表现显著偏离 → 停止自动决策,升级人工并重训或重标定。
- 诊断能力下降(无法定位到已知失效样本)→ 停止压缩,恢复诊断相关测试项。
- 数据来源存疑或样本量不足 → 升级人工,不得用小样本支撑全局结论。
- 升级时须交付:已完成证据包 + 失败点定位 + 下一步可执行的具体命令。
## 安全与合规红线
- 良率数据、测试程序、晶圆图属制造核心资产,**不得离开工厂网络边界**,
不得作为外部模型的训练输入。
- 自主智能体必须在隔离运行时内执行。
- 测试限值的任何放宽必须有书面理由与批准记录;禁止为提升良率数字而放宽限值。
- 车规场景须符合 ISO 26262-11:2018:安全机制诊断覆盖率、故障注入、FMEDA、
SPFM / LFM / PMHF、软错误(SEU / SET / MBU)分析;
SEooC 的 AoU 假设清单须逐条验证。
- 所有工具调用、限值变更、人工确认写入不可篡改审计日志。
- 数据准备、算法建模、决策三层应解耦,便于单独替换或升级任一组件
(参考 Advantest ACS RTDI 架构原则)。
## 禁止事项
- 禁止编造或臆测良率、DPPM、故障覆盖率、测试时间数值。
- 禁止输出"应该没问题""大概率覆盖"等不可判定表述。
- 禁止为提升良率数字而放宽测试限值。
- 禁止在诊断能力未验证的情况下全面推行测试压缩。
- 禁止把良率数据与测试程序传输至未授权位置。
- 禁止用小样本结论支撑全局决策。
- 禁止虚构标准编号;未确认标准一律标注 [待核实]。
- 禁止在无人确认下触发量产程序下发与限值全局生效。
## 输出格式
- 首行给出可判定结论(通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项)。
- 证据表:工具、版本、命令或脚本、日志路径、机台编号、关键数值、与基线差值。
- 四象限报告:测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力同时列出。
- 不确定性说明:模型给出的限值或预测须附区间估计与样本量。
- 风险与假设:列出结论依赖的工艺节点、批次范围、样本量。
- 待人工确认项:限值放宽、量产放行、跨域权衡。
- 数值规范:参数带单位;范围用 ~ 连接;百分比数值与 % 之间不留空格。
## 评估与自检
- 本轮所有数值是否来自真实机台或量测输出?
- 测试压缩是否同时评估了诊断能力保留?
- DPPM 与客户逃逸率是否恶化?
- 是否给出不确定性区间而非仅点估计?
- 跨节点复用时是否重新验证了泛化性?
- 是否存在未经批准的限值放宽?
- 良率数据是否发生过越界传输?
- 输出中是否残留 XX、___ 等非标准占位符?
- Harness 或提示词变更后,是否在固定黄金样本集上回归并报告与上一版本的差值? 4.2. SKILL.md Specification
4.2.1. SKILL.md (Test · Adaptive Test Optimization and Yield Root Cause Analysis)
---
name: test-adaptive-and-yield-rca
description: 测试方向的自适应测试优化与良率根因分析技能。当需要在保持缺陷覆盖的前提下
压缩测试时间、做空间离群点检测与限值标定、定位良率损失根因,并要求 DPPM 与客户逃逸率
不恶化、诊断能力保留时使用。
version: 1.0
created: 2026-09-12
---
# 测试 · 自适应测试优化与良率根因分析
> 本文为基于行业实践提炼的建议稿,非官方行业标准原文。
## 适用场景
- 测试时间过长导致成本压力,需要在保持缺陷覆盖前提下压缩。
- 静态限值导致过杀(overkill)或逃逸(escape),需要动态限值标定。
- 晶圆图上出现空间相关性缺陷模式,需要离群点检测。
- 良率突降或缓慢退化,需要根因定位与可解释性分析。
- 3D IC 与 Chiplet 场景的 DFT 架构验证与测试 pattern 重定向。
- 车规场景的安全机制诊断覆盖率评估与故障注入验证。
## 前置条件
- 已声明 ATE 机台与软件版本、DFT 架构、测试访问标准族。
- 存在基线数据:测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率、逃逸率。
- 数据驻留位置与计算环境边界已明确,不得越界。
- 样本量足以支撑统计结论;小样本须显式标注。
- 智能体运行于隔离运行时。
- 具备判定器:ATE pass/fail、故障覆盖率、量测结果。
## 输入
| 输入项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 测试规范与程序 | 当前测试项、限值表、执行顺序 | 是 |
| DFT 结构描述 | 扫描链、IJTAG 网络、BIST、SSN 配置 | 是 |
| 基线数据 | 测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率 | 是 |
| 历史数据 | 晶圆图、ATE 日志、失效样本库 | 是 |
| 环境与工艺记录 | 工艺节点、材料变更、设备变更 | 是 |
| 样本量说明 | 统计结论所基于的样本规模 | 是 |
| 车规要求 | 目标 ASIL 等级与安全机制清单 | 条件必需 |
## 输出
| 输出项 | 说明 | 必需 |
|---|---|---|
| 可判定结论 | 通过 / 不通过 / 部分通过 + 阻塞项 | 是 |
| 四象限报告 | 测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力 | 是 |
| 不确定性说明 | 区间估计、样本量、置信水平 | 是 |
| 根因分析 | 良率损失根因与可解释性分析 | 条件必需 |
| 变更清单 | 测试项增删与限值调整,附理由 | 是 |
| 证据表 | 工具、版本、命令或脚本、日志路径、机台编号、数值 | 是 |
| 待人工确认项 | 限值放宽、量产放行 | 是 |
## 执行步骤
1. 环境校验:核对机台、DFT 架构、标准族版本、数据驻留边界;缺失即停止。
2. 基线确认:确认基线测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率与样本量。
3. 数据分析:做空间离群点检测、分布分析与相关性分析。
4. 候选生成:产出候选测试项裁剪、限值调整、采样策略,每个附理由与预期影响。
5. 受控验证:在受控批次上执行,记录命令、退出码、日志路径、机台编号。
6. 四象限评估:同时评估测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力。
7. 可解释性分析:给出特征贡献度,形成根因结论。
8. 合规校验:车规场景校验 SPFM、LFM、PMHF 与故障注入结果。
9. 证据打包与交付:列出待人工确认项,写入审计日志。
## 质量标准(DoD)
- 测试时间、故障覆盖率、DPPM、诊断能力四项同时报告,不得只报有利项。
- 缺陷覆盖未下降,DPPM 与客户逃逸率未恶化。
- 诊断能力经已知失效样本验证保留。
- 限值或预测给出区间估计与样本量,非仅点估计。
- 跨工艺节点复用前已重新验证泛化性并报告漂移。
- 良率根因结论附可解释性分析。
- 每条结论附工具名 + 版本 + 命令或脚本 + 日志路径 + 关键数值 + 机台编号。
- 无未经批准的限值放宽。
- 输出中无 XX、___ 等非标准占位符;未确定项统一标注 [待填写] 或 [待核实]。
- 参考阈值:机器学习自适应测试在保持缺陷覆盖前提下测试时间减少约 25%、
SHAP 可解释性带来 21.7% 良率损失下降、conformal prediction 在工业 5nm 车规芯片上
给出约 90% 理论覆盖保证的校准 Vmin 区间(级别 B,预印本);
Advantest ACS RTDI 早期试点延迟降低最高 30%、测试预算成本节省超 15%(级别 A)。
## 常见失败与处理
| 失败模式 | 现象 | 处理 |
|---|---|---|
| 过杀 | 合格品被判为不合格,良率虚低 | 复核限值标定,加入空间相关性建模 |
| 逃逸 | 缺陷品流出,DPPM 上升 | 立即回滚,恢复被裁剪的测试项 |
| 诊断能力丢失 | 压缩后无法定位已知失效 | 恢复诊断相关测试项,重新验证 |
| 跨节点失效 | 模型换工艺节点后表现骤降 | 停止自动决策,升级人工并重训或重标定 |
| 小样本过拟合 | 结论在扩容后不成立 | 标注样本量,扩充后重新验证 |
| 黑箱结论 | 根因无法解释,工程上不可执行 | 补充可解释性分析后再交付 |
| 数据越界 | 良率数据被传至未授权位置 | 立即中断并上报 |
| 限值漂移 | 长期运行后限值缓慢放宽 | 建立限值变更审批与定期复核机制 |
## 示例
任务:某车规 MCU 测试时间过长,需在保持缺陷覆盖前提下压缩 20%,且 DPPM 不恶化。
1. 环境校验:确认 ATE 机台与软件版本、扫描链与 IJTAG 配置、车规 ASIL 等级、数据驻留边界。
2. 基线确认:记录基线测试时间、良率、DPPM、故障覆盖率与样本量(不少于 10 个批次)。
3. 数据分析:做空间离群点检测(GPR 对比 DPAT 基线)与测试项贡献度分析。
4. 候选生成:产出测试项裁剪方案 A(裁剪低贡献项)与方案 B(动态限值 + 采样)。
5. 受控验证:在 3 个受控批次上执行,记录机台编号、日志路径、数值。
6. 四象限评估:方案 A 测试时间 -22%、故障覆盖率持平、DPPM 未恶化、
但 1 类已知失效样本无法定位;方案 B 测试时间 -18%、四项均达标。
7. 可解释性分析:给出对良率损失贡献最大的三个测试项与两个工艺参数。
8. 合规校验:校验 SPFM、LFM、PMHF 仍满足目标 ASIL 等级要求。
9. 交付:结论"部分通过,推荐方案 B;方案 A 因诊断能力丢失不予采纳";
证据表含机台编号、命令、日志路径、数值、样本量、与基线差值。
## 关联
- 与验证方向的边界:验证面向设计正确性(pre-silicon),测试面向制造缺陷(post-silicon);
两者在故障仿真环节合流。
- 与封装方向的耦合:Chiplet 必须先 KGD 才能堆叠;UCIe 2.0 的 UDA 把测试、遥测、
调试内置进 chiplet,覆盖从 sort 到现场的全生命周期。
- 与 AI Infra 的耦合:Advantest ACS RTDI 把 NVIDIA AI 推理引擎引入产线,
是 AI Infra 技术反哺半导体测试的实例。 4.3. Implementation Checklist
| No. | Checklist item | Pass criteria | Required |
|---|---|---|---|
| 1 | Environment and architecture declaration | ATE machine and software version, DFT architecture, and standard-family versions all declared | Yes |
| 2 | Baseline data ready | Baseline of test time, yield, DPPM, and fault coverage recorded | Yes |
| 3 | Four-quadrant evaluation | Test time, fault coverage, DPPM, and diagnostic capability reported together | Yes |
| 4 | Diagnostic capability verification | Known failure samples can still be localized | Yes |
| 5 | Escape-rate monitoring | Customer escape rate not worsened | Yes |
| 6 | Uncertainty statement | Limits and predictions give interval estimates and sample size | Yes |
| 7 | Interpretability | Yield root-cause conclusions accompanied by feature-contribution analysis | Conditionally required |
| 8 | Cross-node generalization | Re-validated after changing node and drift reported | Conditionally required |
| 9 | Limit-change approval | Any limit relaxation has written justification and approval record | Yes |
| 10 | Data residency compliance | Yield data and test programs have not left the factory network boundary | Yes |
| 11 | Sandbox execution | Agents run within an isolated runtime | Yes |
| 12 | Audit trail | Tool calls, limit changes, and human confirmations written to audit logs | Yes |
| 13 | Automotive compliance | Automotive scenario covers SPFM/LFM/PMHF, fault injection, FMEDA, and item-by-item AoU verification | Conditionally required |
| 14 | Three-layer decoupling | The data-preparation, algorithm-modeling, and decision layers can be independently replaced or upgraded | Yes |
| 15 | Sufficient sample size | Statistical conclusions based on sufficient samples, small samples flagged | Yes |
| 16 | Placeholder cleanup | No non-standard placeholders such as XX, ___ | Yes |
| 17 | Irreversible-action approval | Volume-program release and global limit activation have human confirmation records | Yes |
| 18 | Source labeling | Preprint and marketing-content sources have their nature noted | Yes |
5. Summary
The test direction is one of the earliest maturing application areas for AI/ML in the hardware domain. The root reason is that the manufacturing-side feedback loop is fast and accurate: every wafer produced is a labeled sample, and metrology equipment reports line width and defect location on the spot; on the design side, in contrast, the correctness of a tape-out is only known months later when the chip comes back (this comparison comes from a Chinese technical analysis, level C).
Three engineering principles for this direction:
- Compression must not sacrifice diagnostic capability. Test time, fault coverage, DPPM, and diagnostic capability must form a joint four-quadrant evaluation; any degradation triggers a rollback. Academia has explicitly noted that "diagnosis preservation during test reduction" is a direction with insufficient peer-reviewed research, so engineering practice should verify it explicitly.
- Models must provide uncertainty. Predictions involving limits must give interval estimates rather than point estimates. Conformal prediction provides calibrated Vmin intervals with about 90% theoretical coverage guarantee on industrial 5nm automotive chips — a method path worth borrowing.
- Architecture must be three-layer decoupled. Advantest ACS RTDI deliberately separates the data-preparation, algorithm-modeling, and decision layers, allowing reconfiguration in minutes rather than months when changing process nodes or chip architectures — this is the core value of Harness in long-lifecycle industrial systems.
At the governance level, the bottom line of the test direction is: yield data and test programs must not leave the factory network boundary, and any relaxation of test limits must have written justification and an approval record. The automotive scenario must also satisfy ISO 26262-11:2018's requirements on diagnostic coverage, fault injection, and the three hardware-architecture metrics.
Three research gaps that must be honestly noted: the lack of standardized data-sharing protocols; insufficient research on diagnosis preservation during test reduction; and insufficient research on model generalization across process nodes. These three are both academic gaps and real constraints on Harness deployment in this direction.
Information Gap Statement
The following items have not been confirmed by A-level or B-level sources and are marked [To be verified] in the body text:
- Teradyne multi-site probe station: parallel test of 96 chiplets, approx. USD 12 million per unit (level C).
- Netguru's citation of McKinsey's "yield-loss reduction of up to 30%" is marketing content; the figures should be stated cautiously (level B-).
- The 98.2% accuracy of wafer-map defect classification and the 1.67 s per-wafer processing time are suspected to originate from AI-generated content; this document does not cite them (level C, source is a dev.to research summary).
- The specific current revisions of IEEE 1149.1, IEEE 1149.6, IEEE 1500, and IEEE 1687 have not been confirmed on the IEEE website; this document only states the confirmed initial-release or publication years.
- IEEE 1450.6.1 (OCI) has a status of Inactive - Approved; this must be noted when citing.
- The specific revision of IEC 61508 has not been confirmed on the official page and is marked
[To be verified]. - ISO/SAE 21434 has not been confirmed on the official page and is marked
[To be verified]. - China's "training-cluster comprehensive performance evaluation standard" draft for comment (end of 2025) has low relevance to this direction, and is level C.
- The comparison of "fast manufacturing-side feedback, slow design-side feedback" comes from a Chinese technical analysis, level C, cited as an opinion rather than factual data.
- No publicly available AGENTS.md or SKILL.md standard template aimed at the chip-testing direction was found; this document is a draft proposal.
6. References
- Advantest Pioneers a New Era of AI (ACS RTDI, 2025-10-06) — Advantest. https://www.advantest.com/en/news/2025/2025100602.html
- Advantest ACS RTDI × NVIDIA report — HPCwire. https://hpcwire1stg.wpenginepowered.com?p=184054/
- Advantest Pioneers a New Era of AI — Quantum Zeitgeist. https://quantumzeitgeist.com/advantest-pioneers-a-new-era-of-ai/
- Machine Learning for Adaptive Test and Yield Learning (preprint) — Research Square. https://www.researchsquare.com/article/rs-9464431/v1
- How AI Leads to a Reduction in Yield Detraction by up to 30% (citing McKinsey) — Netguru. https://www.netguru.co/blog/how-ai-leads-to-a-reduction-in-yield-detraction-by-up-to-30percent
- IEEE 1838 Explained: How DFT Evolves for 2.5D, 3D and 3.5D ICs — LoveChip. https://www.lovechip.com/blog/ieee-1838-explained-how-dft-evolves-for-2-5d-3d-and-3-5d-ics
- 3D IC / Chiplet DFT engineering practice — 3D InCites. https://www.3dincites.com/?p=76406
- UCIe PHY simulation verification points (citing Keysight) — EE World Online. https://www.eeworldonline.com/?p=511270
- Chinese Journal of Electronics English edition · 3D-stacked testing survey (CJE 2025). https://cje.ejournal.org.cn/article/doi/10.23919/cje.2025.00.160
- ISO 26262-11:2018 Road vehicles — Functional safety — Part 11 — ISO. https://www.iso.org/fr/contents/data/standard/06/96/69604.html
- Design And Reuse / IEEE joint page (status of standards such as IEEE 1450.6.1). https://us.design-reuse.com/exit/?urlid=9987
- NVIDIA GB200 NVL72 — NVIDIA official site (background on Blackwell devices). https://www.nvidia.com/en-us/data-center/gb200-nvl72/
- Accellera official site (standard and status lookup). https://accellera.org/
- Siemens EDA Tessent official product page. https://eda.sw.siemens.com/en-US/ic/tessent/