CN112630678B - 一种主板核心电源的测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种主板核心电源的测试系统，对于没有专门的电源测试治具的待测主板，通过转接板将英特尔电源测试治具的电源信号、地信号和控制信号转换为待测主板对应的信号，继而实现通过测试主机基于目前技术成熟的英特尔电源测试治具对国产大电流芯片的核心电源质量进行测试，并通过信号检测器自英特尔电源测试治具获取待测主板的反馈信号，规避了现有国产大电流芯片核心电源测试时只能通过电源输出端进行测试导致无法测得真实的电源质量的问题，且相较于电子负载动态抽载更能够模拟出实际应用场合中的电源负载变化，解决了现阶段由于没有专门测试国产大电流芯片核心电源质量的硬件环境所导致的国产大电流芯片核心电源质量测试不准确的问题。

Description

一种主板核心电源的测试系统
技术领域
本发明涉及电源测试技术领域，特别是涉及一种主板核心电源的测试系统。
背景技术
为减少甚至摆脱国内对进口芯片的依赖，现今国家越来越重视国产芯片的发展。电源作为芯片正常工作的动力，其质量直接决定芯片能否稳定工作。在对大电流芯片(例如CPU、GPU等)的核心电源进行测试时，由于进口芯片具有成熟和完善的核心电源测试治具和测试规范，目前在国内仍在广泛应用，而国产芯片还未具有专门测试大电流芯片核心电源质量的硬件环境。
图1为现有国产CPU核心电源的测试系统示意图。如图1所示，待测CPU的电源输出端设有电容C和电感L，电感L的第一端连接电源控制器，电感L的第二端连接电容C的第一端和待测CPU的电源输出端，电容C的第二端接地。目前对国产芯片的核心电源进行测试时，通过电子负载101在待测主板的电源输出端(电容C两端)焊接负载来抽载，测试位置也只能在电源输出端，分别测试静态和动态下的电源稳定性。由于电源输出端到待测CPU距离较远，寄生参数复杂，无法测到真实的电源质量，且电子负载动态抽载很慢，无法测到真实的快速负载变化。
在现阶段，如何对国产大电流芯片的核心电源质量进行准确的测试，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种主板核心电源的测试系统，用于解决现阶段由于没有专门测试国产大电流芯片核心电源质量的硬件环境的情况所导致的国产大电流芯片核心电源质量测试不准确的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种主板核心电源的测试系统，包括：转接板，与所述转接板的第一端连接的英特尔电源测试治具，与所述英特尔电源测试治具的信号输出引脚连接的信号检测器以及与所述英特尔电源测试治具的控制端连接的测试主机；
其中，所述转接板的第二端用于连接待测主板，所述转接板用于将所述英特尔电源测试治具的测试信号转换为所述待测主板的测试信号；所述测试信号包括电源信号、地信号和控制信号；
所述测试主机用于控制所述英特尔电源测试治具对所述待测主板的核心电源进行测试；
所述信号检测器用于获取所述待测主板的反馈信号。
可选的，所述转接板具体为四层板卡；
其中，所述转接板的第一层设有与所述英特尔电源测试治具对应连接的第一电源引脚、第一地引脚和第一控制引脚；
所述转接板的第四层设有与所述待测主板对应连接的第二电源引脚、第二地引脚和第二控制引脚；
所述转接板的第二层设有与所述第一电源引脚对应连接的第一电源信号装置，与所述第一地引脚对应连接的第一地信号装置，以及与所述第一控制引脚对应连接的第一控制信号装置；
所述转接板的第三层设有与所述第二电源引脚对应连接的第二电源信号装置，与所述第二地引脚对应连接的第二地信号装置，以及与所述第二控制引脚对应连接的第二控制信号装置；
分别通过电路板导孔，所述第一电源信号装置与所述第二电源信号装置对应连接，所述第二地信号装置与所述第二地信号装置对应连接，所述第一控制信号装置与所述第二控制信号装置对应连接。
可选的，用于连接所述第一电源信号装置与所述第二电源信号装置的电路板导孔具体为外径20密耳、内径10密耳的电路板导孔，一个所述电路板导孔传输0.5安的电流。
可选的，所述第一电源引脚的数量、所述第一地引脚的数量、所述第二电源引脚的数量和所述第二地引脚的数量一致。
可选的，所述第一控制引脚和所述第二控制引脚均具体包括：与所述核心电源一一对应的辅助电压监控引脚，与所述核心电源一一对应的时钟引脚，与所述核心电源一一对应的数据引脚以及所述核心电源一一对应的告警引脚。
可选的，所述转接板的各层之间均设有绝缘层。
可选的，所述信号检测器具体为示波器；
所述示波器的信号输入端与所述英特尔电源测试治具的辅助电压监控引脚连接。
可选的，所述信号检测器的信号输出端与所述测试主机的信号输入端连接；
所述测试主机控制所述英特尔电源测试治具对所述待测主板的核心电源进行测试，具体包括：
所述测试主机向所述英特尔电源测试治具下发输出电压命令，以使所述英特尔电源测试治具通过所述转接板向所述待测主板的电源控制器输出与所述输出电压命令对应的电压控制信号，接收所述信号检测器获取的所述电源控制器输出电压的第一检测值，若所述第一检测值与对应的所述输出电压命令的电压设定值的误差在第一预设范围内，则确定所述核心电源通过电压测试，若存在误差超出所述第一预设范围的所述第一检测值，则确定所述核心电源未通过所述电压测试；
所述测试主机向所述英特尔电源测试治具下发稳定负载电流命令，以使所述英特尔电源测试治具根据所述稳定负载电流命令通过所述转接板对所述待测主板的电源控制器抽载电流，测试0％到100％十阶负载电流时所述信号检测器获取的所述电源控制器输出电压的第二检测值，若所述第二检测值与对应的所述稳定负载电流命令的电压设定值之间的误差在第二预设范围内，则确定所述核心电源通过稳定负载电流测试，若存在误差超出所述第二预设范围的所述第二检测值，则确定所述核心电源未通过所述稳定负载电流测试；
所述测试主机向所述英特尔电源测试治具下发动态负载电流命令，以使动态负载电流命令通过所述转接板控制所述待测主板的电源控制器的负载电流以与所述动态负载电流命令对应的范围和变化速率进行动态变化，接收所述信号检测器获取的所述电源控制器输出电压的第三检测值，若所述第三检测值与对应的所述动态负载电流命令的电压设定值之间的误差在第三预设范围内，则确定所述核心电源通过动态负载电流测试，若存在误差超出所述第三预设范围的所述第三检测值，则确定所述核心电源未通过所述动态负载电流测试。
可选的，所述待测主板具体为待测CPU。
本发明所提供的主板核心电源的测试系统，包括：转接板，与转接板的第一端连接的英特尔电源测试治具，与英特尔电源测试治具的信号输出引脚连接的信号检测器以及与英特尔电源测试治具的控制端连接的测试主机；对于没有专门的电源测试治具的待测主板来说，通过转接板将英特尔电源测试治具的电源信号、地信号和控制信号转换为待测主板对应的信号，继而实现通过测试主机基于目前技术成熟的英特尔电源测试治具对国产大电流芯片的核心电源质量进行测试，并通过信号检测器自英特尔电源测试治具获取待测主板的反馈信号，规避了现有国产大电流芯片核心电源测试时只能通过电源输出端进行测试导致无法测得真实的电源质量的问题，且相较于电子负载动态抽载更能够模拟出实际应用场合中的电源负载变化，解决了现阶段由于没有专门测试国产大电流芯片核心电源质量的硬件环境的情况所导致的国产大电流芯片核心电源质量测试不准确的问题。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有国产CPU核心电源的测试系统示意图；
图2为本发明实施例提供的一种主板核心电源的测试系统的结构示意图；
其中，101为电子负载，201为转接板，202为英特尔电源测试治具，203为信号检测器，204为测试主机。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种主板核心电源的测试系统，用于解决现阶段由于没有专门测试国产大电流芯片核心电源质量的硬件环境的情况所导致的国产大电流芯片核心电源质量测试不准确的问题。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2为本发明实施例提供的一种主板核心电源的测试系统的结构示意图。
如图2所示，本发明实施例提供的主板核心电源的测试系统包括：转接板201，与转接板201的第一端连接的英特尔电源测试治具202，与英特尔电源测试治具202的信号输出引脚连接的信号检测器203以及与英特尔电源测试治具202的控制端连接的测试主机204；
其中，转接板201的第二端用于连接待测主板，转接板201用于将英特尔电源测试治具202的测试信号转换为待测主板的测试信号；测试信号包括电源信号、地信号和控制信号；
测试主机204用于控制英特尔电源测试治具202对待测主板的核心电源进行测试；
信号检测器203用于获取待测主板的反馈信号。
在实际应用中，待测主板具体为待测CPU，也可以为其他大电流芯片，例如GPU。相较于现有技术中只能从电源输出端焊接电子负载进行测试，本发明实施例提供的主板核心电源的测试系统在待测主板的另一端采用英特尔电源测试治具202进行测试。对于没有专门的电源测试治具的待测主板来说，采用转接板201实现从英特尔电源测试治具202到待测主板的信号的转换，从而可以通过英特尔电源测试治具202对待测主板的核心电源质量进行测试。
在具体实施中，转接板201可以设置为四层板卡；
其中，转接板201的第一层设有与英特尔电源测试治具202对应连接的第一电源引脚、第一地引脚和第一控制引脚；
转接板201的第四层设有与待测主板对应连接的第二电源引脚、第二地引脚和第二控制引脚；
转接板201的第二层设有与第一电源引脚对应连接的第一电源信号装置，与第一地引脚对应连接的第一地信号装置，以及与第一控制引脚对应连接的第一控制信号装置；
转接板201的第三层设有与第二电源引脚对应连接的第二电源信号装置，与第二地引脚对应连接的第二地信号装置，以及与第二控制引脚对应连接的第二控制信号装置；
分别通过电路板导孔，第一电源信号装置与第二电源信号装置对应连接，第二地信号装置与第二地信号装置对应连接，第一控制信号装置与第二控制信号装置对应连接。
转接板201的第一层的引脚对应英特尔电源测试治具202的引脚，可以连接到英特尔的测试硬件环境。转接板201的第四层的引脚对应待测主板的引脚，可以焊接到待测主板的待测芯片(如CPU)的位置。转接板201的第二层铜平面分为电源、地、控制信号三个部分，分别连接到第一层的英特尔电源测试治具202的对应引脚。转接板201的第三层铜平面分为电源、地、控制信号三个部分，分别连接到第四层的待测主板上待测芯片的对应引脚。转接板201的第二层和第三层的测试引脚分别通过电路板导通(VIA孔)连接到一起。
其中，用于连接第一电源信号装置与第二电源信号装置的电路板导孔具体为外径20密耳、内径10密耳的电路板导孔，一个电路板导孔传输0.5安的电流。根据待测主板的核心电源的电流最大值确定设置电路板导孔的数量，即电路板导孔的数量为电流最大值/0.5。第一电源引脚的数量、第一地引脚的数量、第二电源引脚的数量和第二地引脚的数量一致。第一控制引脚和第二控制引脚均具体包括：与核心电源一一对应的辅助电压监控引脚(包括一对Vsense+、Vsense-差分反馈信号)，与核心电源一一对应的时钟引脚(CLK)，与核心电源一一对应的数据引脚(DATA)以及核心电源一一对应的告警引脚(Alert)。
出于隔离考虑，转接板201的各层之间均设有绝缘层。
信号检测器203可以采用示波器。将示波器的信号输入端与英特尔电源测试治具202的辅助电压监控引脚(Vsense+、Vsense-)连接。
在进行待测主板核心电源的测试时，将英特尔电源测试治具202对应的软件安装于测试主机204，测试主机204通过USB和英特尔电源测试治具202通信，英特尔电源测试治具202通过上述转接板201连接到待测主板，将示波器等测试设备直接连接在英特尔电源测试治具202上的Vsense+、Vsense–引脚，通过英特尔电源测试治具202的软件下发不同的命令，来测试核心电源稳定性。
本发明实施例提供的主板核心电源的测试系统，包括：转接板，与转接板的第一端连接的英特尔电源测试治具，与英特尔电源测试治具的信号输出引脚连接的信号检测器以及与英特尔电源测试治具的控制端连接的测试主机；对于没有专门的电源测试治具的待测主板来说，通过转接板将英特尔电源测试治具的电源信号、地信号和控制信号转换为待测主板对应的信号，继而实现通过测试主机基于目前技术成熟的英特尔电源测试治具对国产大电流芯片的核心电源质量进行测试，并通过信号检测器自英特尔电源测试治具获取待测主板的反馈信号，规避了现有国产大电流芯片核心电源测试时只能通过电源输出端进行测试导致无法测得真实的电源质量的问题，且相较于电子负载动态抽载更能够模拟出实际应用场合中的电源负载变化，解决了现阶段由于没有专门测试国产大电流芯片核心电源质量的硬件环境的情况所导致的国产大电流芯片核心电源质量测试不准确的问题。
为方便测试，在上述实施例的基础上，在本发明实施例提供的主板核心电源的测试系统中，信号检测器203的信号输出端与测试主机204的信号输入端连接；
测试主机204控制英特尔电源测试治具202对待测主板的核心电源进行测试，具体包括：
测试主机204向英特尔电源测试治具202下发输出电压命令，以使英特尔电源测试治具202通过转接板201向待测主板的电源控制器输出与输出电压命令对应的电压控制信号，接收信号检测器203获取的电源控制器输出电压的第一检测值，若第一检测值与对应的输出电压命令的电压设定值的误差在第一预设范围内，则确定核心电源通过电压测试，若存在误差超出第一预设范围的第一检测值，则确定核心电源未通过电压测试；
测试主机204向英特尔电源测试治具202下发稳定负载电流命令，以使英特尔电源测试治具202根据稳定负载电流命令通过转接板201对待测主板的电源控制器抽载电流，测试0％到100％十阶负载电流时信号检测器203获取的电源控制器输出电压的第二检测值，若第二检测值与对应的稳定负载电流命令的电压设定值之间的误差在第二预设范围内，则确定核心电源通过稳定负载电流测试，若存在误差超出第二预设范围的第二检测值，则确定核心电源未通过稳定负载电流测试；
测试主机204向英特尔电源测试治具202下发动态负载电流命令，以使动态负载电流命令通过转接板201控制待测主板的电源控制器的负载电流以与动态负载电流命令对应的范围和变化速率进行动态变化，接收信号检测器203获取的电源控制器输出电压的第三检测值，若第三检测值与对应的动态负载电流命令的电压设定值之间的误差在第三预设范围内，则确定核心电源通过动态负载电流测试，若存在误差超出第三预设范围的第三检测值，则确定核心电源未通过动态负载电流测试。
在具体实施中，第一允许范围可以为±3％。第二允许范围可以为±3％。第三允许范围可以为±5％。根据待测主板的待测芯片的不同，各参数可以进行相应的调整。
以上对本发明所提供的一种主板核心电源的测试系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种主板核心电源的测试系统，其特征在于，包括：转接板，与所述转接板的第一端连接的英特尔电源测试治具，与所述英特尔电源测试治具的信号输出引脚连接的信号检测器以及与所述英特尔电源测试治具的控制端连接的测试主机；
其中，所述转接板的第二端用于连接待测主板，所述转接板用于将所述英特尔电源测试治具的测试信号转换为所述待测主板的测试信号；所述测试信号包括电源信号、地信号和控制信号；
所述测试主机用于控制所述英特尔电源测试治具对所述待测主板的核心电源进行测试；
所述信号检测器用于获取所述待测主板的反馈信号；
所述转接板具体为四层板卡；
其中，所述转接板的第一层设有与所述英特尔电源测试治具对应连接的第一电源引脚、第一地引脚和第一控制引脚；
所述转接板的第四层设有与所述待测主板对应连接的第二电源引脚、第二地引脚和第二控制引脚；
所述转接板的第二层设有与所述第一电源引脚对应连接的第一电源信号装置，与所述第一地引脚对应连接的第一地信号装置，以及与所述第一控制引脚对应连接的第一控制信号装置；
所述转接板的第三层设有与所述第二电源引脚对应连接的第二电源信号装置，与所述第二地引脚对应连接的第二地信号装置，以及与所述第二控制引脚对应连接的第二控制信号装置；
分别通过电路板导孔，所述第一电源信号装置与所述第二电源信号装置对应连接，所述第一地信号装置与所述第二地信号装置对应连接，所述第一控制信号装置与所述第二控制信号装置对应连接。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，用于连接所述第一电源信号装置与所述第二电源信号装置的电路板导孔具体为外径20密耳、内径10密耳的电路板导孔，一个所述电路板导孔传输0.5安的电流。
3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述第一电源引脚的数量、所述第一地引脚的数量、所述第二电源引脚的数量和所述第二地引脚的数量一致。
4.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述第一控制引脚和所述第二控制引脚均具体包括：与所述核心电源一一对应的辅助电压监控引脚，与所述核心电源一一对应的时钟引脚，与所述核心电源一一对应的数据引脚以及所述核心电源一一对应的告警引脚。
5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述转接板的各层之间均设有绝缘层。
6.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述信号检测器具体为示波器；
所述示波器的信号输入端与所述英特尔电源测试治具的辅助电压监控引脚连接。
7.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述信号检测器的信号输出端与所述测试主机的信号输入端连接；
所述测试主机控制所述英特尔电源测试治具对所述待测主板的核心电源进行测试，具体包括：
所述测试主机向所述英特尔电源测试治具下发输出电压命令，以使所述英特尔电源测试治具通过所述转接板向所述待测主板的电源控制器输出与所述输出电压命令对应的电压控制信号，接收所述信号检测器获取的所述电源控制器输出电压的第一检测值，若所述第一检测值与对应的所述输出电压命令的电压设定值的误差在第一预设范围内，则确定所述核心电源通过电压测试，若存在误差超出所述第一预设范围的所述第一检测值，则确定所述核心电源未通过所述电压测试；
所述测试主机向所述英特尔电源测试治具下发稳定负载电流命令，以使所述英特尔电源测试治具根据所述稳定负载电流命令通过所述转接板对所述待测主板的电源控制器抽载电流，测试0%到100%十阶负载电流时所述信号检测器获取的所述电源控制器输出电压的第二检测值，若所述第二检测值与对应的所述稳定负载电流命令的电压设定值之间的误差在第二预设范围内，则确定所述核心电源通过稳定负载电流测试，若存在误差超出所述第二预设范围的所述第二检测值，则确定所述核心电源未通过所述稳定负载电流测试；
所述测试主机向所述英特尔电源测试治具下发动态负载电流命令，以使动态负载电流命令通过所述转接板控制所述待测主板的电源控制器的负载电流以与所述动态负载电流命令对应的范围和变化速率进行动态变化，接收所述信号检测器获取的所述电源控制器输出电压的第三检测值，若所述第三检测值与对应的所述动态负载电流命令的电压设定值之间的误差在第三预设范围内，则确定所述核心电源通过动态负载电流测试，若存在误差超出所述第三预设范围的所述第三检测值，则确定所述核心电源未通过所述动态负载电流测试。
8.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述待测主板具体为待测CPU。
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