تدفع مسرّعات الذكاء الاصطناعي التي تقترب من قدرة 1 كيلوواط مهندسي أشباه الموصلات إلى إعادة النظر في مفهوم تغطية الاختبارات. فالوصول إلى رقم القدرة نفسه لا يثبت أن الشريحة اختُبرت في الظروف التي ستواجهها فعلياً؛ إذ يمكن لحملين مختلفين أن يستهلكا القدرة ذاتها، بينما ينشطان كتل حوسبة وواجهات ذاكرة ومسارات مختلفة لتوزيع الطاقة، ويولدان نقاطاً ساخنة مختلفة داخل الحزمة.
وبحسب تحليل نشرته Semiconductor Engineering في 10 سبتمبر 2026، فإن التحقق عند هذه المستويات لا يقتصر على الجهاز قيد الاختبار (DUT)، بل يشمل الحزمة، ونظام التبريد، ولوحة الحمل، والمقابس ونقاط التلامس، ومعدات الاختبار الآلي. ونقل المقال عن Christopher Rand من Nordson Test & Inspection أن أدوات هذا النظام أصبحت جزءاً من المنظومة التي ينبغي تأهيلها والتحقق منها، لا مجرد وسائل محايدة لقياس الشريحة.
القدرة الإجمالية لا تكشف مكان الخطر
لطالما اعتمد اختبار الشرائح على تغطية الأعطال، وعلى أنماط اختبار تكشف العيوب البنيوية وتدفع الجهاز نحو حدود تشغيله. لكن Brent Bullock من Advantest يرى أن التحقق من مسرّعات الذكاء الاصطناعي يتطلب ربط تغطية الأعطال بالتغطية الحرارية. فقد يختبر نمط معين المنطق المطلوب من دون أن يضع الحرارة في المواضع نفسها التي تتعرض لها الشريحة أثناء حمل وظيفي حقيقي، أو من دون إبقائها فترة كافية حتى تظهر آثارها الكهربائية والحرارية.
ولا يكفي تشغيل كل الوحدات بأقصى شدة بالضرورة. فاختبارات scan، حتى مع مراعاة القدرة، قد تخلق تبديلًا متزامناً لا يمثل التشغيل الوظيفي. أما mission-mode وbuilt-in self-test فيمكنهما الاقتراب أكثر من ظروف الاستخدام، لكنهما يحتاجان إلى أحمال تعيد إنتاج الحالة التي يريد المهندس فحصها.
وتكمن المشكلة في أن رقم 1,000 واط يصف القدرة على مستوى إجمالي، لكنه لا يحدد كيفية توزيعها على القالب. وقد تبدو درجة حرارة سطح الحزمة مقبولة، بينما تكون منطقة أصغر ساخنة بما يكفي للتأثير في التوقيت أو الاعتمادية طويلة الأمد. لذلك يدعو Lang Lin من Synopsys إلى تشغيل التصميم الحقيقي مع الحمل الفعلي وقياس درجات الحرارة في أنحاء الجهاز، بدلاً من الاعتماد على جداول أو حدود قصوى عامة وحدها.
الزمن جزء من التغطية
لا تظهر جميع آليات الفشل على المقياس الزمني نفسه. أشار Bullock إلى أن الشريحة قد تدخل في انفلات حراري خلال بضع مئات من الميكروثانية، ما يتطلب مراقبة سريعة لهبوط الجهد أو مؤشرات التيار وإيقاف الاختبار قبل حدوث ضرر كبير. لكن مشكلات أخرى تحتاج إلى ثوانٍ من التيار المستمر حتى ترتفع حرارة نقاط التلامس، فتزداد مقاومتها وتنخفض قدرتها على حمل التيار.
وأوضح Glenn Cunningham من Modus Test أن نقطة التلامس قد تنجح في اختبار الاستمرارية الأولي، ثم تفشل عند تطبيق التيار الواقعي. كما أن فروق المقاومة بين نقاط التلامس المتشابهة قد تجعل التيار يتركز في مسار واحد، ما يرفع الحرارة وقد يقود إلى إجهاد كهربائي مفرط (EOS) يضر نقطة التلامس والمقبس والجهاز.
وتنشأ هنا مفاضلة عملية: فاختبارات التأهيل أو الاحتراق لا تستطيع محاكاة سنوات من التشغيل، في حين أن شركات التجميع والاختبار الخارجي (OSAT) مطالبة بالحفاظ على سرعة الإنتاج. وبحسب Brad Booth من NLM Photonics، لا يمكن تشغيل هذه الأنظمة إلى ما لا نهاية للتأكد من أنها ستعيش إلى الأبد. لذلك يجب اختيار مدة الاختبار وفق آلية الفشل المستهدفة، مع الاعتراف بأن فترة واحدة لن تغطي الانفلات السريع، وتسخين التلامس، والتدهور الناتج عن دورات حرارية متكررة في الوقت نفسه.
من الشريحة إلى منظومة الاختبار
عند هذه القدرات، قد يكون مصدر الخلل في مسار الاختبار لا في السيليكون. فلوحة الحمل، والمقبس، والـ handler أو prober، ونظام التبريد، ومعدات الاختبار الآلي، كلها تتغير كهربائياً وحرارياً أثناء التشغيل. ويرى Bullock أن فصل هذه المكونات كما كان يحدث تاريخياً لم يعد كافياً، وأنه ينبغي فحص «المكدس الكامل» لمعرفة الحالة التي تصل فعلياً إلى الجهاز.
تضيف الحزمة نفسها تعقيداً آخر. فالحرارة قد تغير حركة ناقلات الشحنة وأداء الترانزستورات والتوقيت، في حلقة مترابطة بين القدرة والحرارة والإجهاد والتوقيت. كما يمكن للفراغات، والانفصال المبكر بين الطبقات، والتشقق عند الواجهات أن تضعف التوصيل الحراري أو تتطور بعد أن يجتاز الجهاز الاختبار الكهربائي الأولي. وقد تختفي ظواهر مثل انحناء الحزمة عند إزالة الحرارة، رغم بقاء الضرر الذي سببه الإجهاد.
لهذا يبرز دور الفحص غير المتلف قبل التحميل وبعده، باستخدام تقنيات مثل الفحص الصوتي والأشعة السينية، مع اللجوء إلى التحليل المتلف عندما تتوافر فرضية محددة عن موضع العيب أو سببه.
قراءة certi.news: التحقق ينتقل من القياس إلى الترابط
التغير الفعلي ليس أن الاختبارات تحتاج ببساطة إلى تيار أعلى أو تبريد أقوى، بل أن معنى «التغطية» أصبح متعدد الأبعاد. ينبغي ربط التغطية الكهربائية بالتغطية الحرارية، والحملية، والمكانية، والزمنية. كما يجب ربط هامش التوقيت بهبوط الجهد الناتج عن المقاومة، ودرجة الحرارة، وتدهور المكونات، بدلاً من التعامل مع كل قياس بمعزل عن الآخر.
وتشير المادة إلى أن اكتشاف هذه العلاقات لا ينتهي عند بوابة المختبر. فبعض التفاعلات بين الشريحة والنظام ومركز البيانات يصعب إعادة إنتاجها خلال التأهيل، وقد لا تظهر إلا بعد التشغيل الميداني. لذلك تصبح مراقبة هامش التوقيت، وهبوط الجهد، والتذبذب في الجهد، والتغير من دورة إلى أخرى، مصدراً مهماً لفهم الاعتمادية بعد نشر الجهاز.
القيد الأساسي هو أن هذه الرؤية لا تقدم اختباراً واحداً يحسم الاعتمادية. فهي تتطلب نمذجة أفضل، وأجهزة قياس أسرع، وتوصيفاً لمسار الطاقة والتبريد، وربطاً بين بيانات الاختبار والظروف الفعلية للحمل. أما السؤال المفتوح فيبقى مقدار ما يمكن جمعه قبل الإنتاج، وما الذي سيظل ضرورياً تعلمه من آلاف الأجهزة بعد دخولها الخدمة.
كيف أعددنا هذا الخبر؟
اعتمد الخبر على المصدر الأصلي الموضح أعلاه. قد نستخدم أدوات آلية للمساعدة في الاستخراج والتصنيف والصياغة،
لكن النشر يخضع لقواعد تمنع المحتوى المكرر والقصير أو الروتيني منخفض القيمة.
اقرأ سياستنا التحريرية.