簡(jiǎn)介硬件測(cè)試工程師入門(mén)的系統(tǒng)培訓(xùn)課件圍繞測(cè)試目的、測(cè)試流程、兼容性/可靠性/穩(wěn)定性測(cè)試方法展開(kāi)并結(jié)合PCI、PCIX、USB、LAN、DDR、DDRII、PCIE、VESA、AUDIO等通信標(biāo)準(zhǔn)解讀適合剛進(jìn)入硬件測(cè)試領(lǐng)域或希望規(guī)范測(cè)試流程的研發(fā)與測(cè)試人員。壓縮包共1個(gè)文件為PPT格式整體約793KB內(nèi)容集中、便于按章節(jié)學(xué)習(xí)。已有3775人學(xué)習(xí)下載。課件從測(cè)試概述、測(cè)試前準(zhǔn)備正規(guī)檢視與FMEA、測(cè)試種類與級(jí)別、可靠性測(cè)試、問(wèn)題解決與效果評(píng)估講起并涉及測(cè)試規(guī)范制定和測(cè)試人員培養(yǎng)配有硬件設(shè)計(jì)審查、原理圖檢視、PCB檢視、信號(hào)分析等一線實(shí)踐要點(diǎn)可幫助讀者建立完整的硬件測(cè)試體系理解從測(cè)試?yán)砟畹搅鞒搪涞氐年P(guān)鍵步驟為后續(xù)獨(dú)立承擔(dān)板卡、PC、服務(wù)器等產(chǎn)品的硬件測(cè)試工作打下基礎(chǔ)。1. 硬件測(cè)試入門(mén)指導(dǎo)先推翻“測(cè)試就是驗(yàn)貨”這個(gè)習(xí)慣接觸硬件測(cè)試的第一周大多數(shù)新人會(huì)把測(cè)試?yán)斫獬伞膀?yàn)貨”接上電源、跑一遍功能、沒(méi)問(wèn)題就簽字放行。這份培訓(xùn)講義開(kāi)篇就推翻了這個(gè)習(xí)慣——硬件測(cè)試的全部?jī)r(jià)值在于證明設(shè)計(jì)有錯(cuò)而不是證明設(shè)計(jì)沒(méi)有錯(cuò)。一個(gè)成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了至今還沒(méi)被發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤一個(gè)好的測(cè)試用例是能發(fā)現(xiàn)未知錯(cuò)誤的用例。這個(gè)定位會(huì)影響后面所有決策測(cè)試前要不要做原理圖檢視要不要做 FMEA可靠性測(cè)試的判據(jù)怎么定測(cè)試團(tuán)隊(duì)的人怎么培養(yǎng)。這份講義是一套面向測(cè)試工程師入門(mén)的完整課程覆蓋硬件測(cè)試概述、測(cè)試前準(zhǔn)備、測(cè)試種類與級(jí)別、可靠性測(cè)試、通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試規(guī)范制定和人員培養(yǎng)。剛?cè)胄械娜丝梢园凑鹿?jié)順序跟做過(guò)一兩年測(cè)試的人也能從中找到糾正不規(guī)范習(xí)慣的對(duì)照。它能解決的核心問(wèn)題只有一個(gè)讓測(cè)試從“走過(guò)場(chǎng)”變成真正能暴露設(shè)計(jì)缺陷的工作。2. 硬件測(cè)試的完整框架測(cè)試目的、目標(biāo)與價(jià)值定位2.1 測(cè)試是“證明有錯(cuò)”不是“證明沒(méi)錯(cuò)誤”講義把硬件測(cè)試的概念用四句話釘死測(cè)試是為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤而執(zhí)行操作的過(guò)程測(cè)試是為了證明設(shè)計(jì)有錯(cuò)而不是證明設(shè)計(jì)無(wú)錯(cuò)誤一個(gè)好的測(cè)試用例是在于它能發(fā)現(xiàn)至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤一個(gè)成功的測(cè)試是發(fā)現(xiàn)了“至今未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤”的測(cè)試。這四句話不是口號(hào)而是測(cè)試用例設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)。如果把測(cè)試目標(biāo)定成“證明設(shè)計(jì)沒(méi)錯(cuò)誤”用例就會(huì)不自覺(jué)地走安全路線正常啟動(dòng)、額定負(fù)載、標(biāo)準(zhǔn)溫度。這些用例大概率能通過(guò)但通不通過(guò)都得不到任何設(shè)計(jì)信息。反過(guò)來(lái)如果把目標(biāo)定成“找出隱藏錯(cuò)誤”用例就會(huì)主動(dòng)去碰復(fù)雜邏輯、邊界電壓、異常時(shí)序、極限溫度。這些用例的失敗率更高但每一條失敗都能換回一條真實(shí)的設(shè)計(jì)缺陷證據(jù)。我在項(xiàng)目里看到新人最常犯的錯(cuò)就是把測(cè)試寫(xiě)成演示只要用例跑綠了就開(kāi)始整理報(bào)告。等到生產(chǎn)或者客戶現(xiàn)場(chǎng)出了問(wèn)題回頭才發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里從來(lái)沒(méi)有人測(cè)過(guò)那條路徑。后來(lái)團(tuán)隊(duì)把用例評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)改了一條不允許出現(xiàn)“必然通過(guò)”的功能演示用例每條用例都必須寫(xiě)出它預(yù)期可能發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題寫(xiě)不出來(lái)的用例不進(jìn)執(zhí)行清單。還有一句話也值得反復(fù)讀沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的測(cè)試也是有價(jià)值的完整的測(cè)試是評(píng)定測(cè)試質(zhì)量的一種方法。它區(qū)分了“測(cè)試用例設(shè)計(jì)”和“測(cè)試執(zhí)行”的價(jià)值。哪怕一輪測(cè)試沒(méi)有抓出新缺陷只要覆蓋是完整的這個(gè)過(guò)程本身就在告訴你當(dāng)前設(shè)計(jì)在這些維度上是穩(wěn)定的。所以不要因?yàn)椤皼](méi)測(cè)出問(wèn)題”就認(rèn)為測(cè)試白做了而是要看覆蓋缺口在哪里。2.2 測(cè)試目的決定測(cè)試組織找錯(cuò)誤與質(zhì)量評(píng)估兩條路線講義強(qiáng)調(diào)了一個(gè)容易被忽略的原則測(cè)試的目的決定了如何去組織測(cè)試。目的不同測(cè)試用例的取舍完全不同測(cè)試資源的分配也完全不同。第一種目的是盡可能多地找出錯(cuò)誤。這時(shí)資源應(yīng)該集中在設(shè)計(jì)復(fù)雜度高、歷史故障多的位置。比如一塊主板的電源管理電路、DDR 信號(hào)區(qū)、PCIE 高速通道這些地方耦合強(qiáng)、時(shí)序敏感出問(wèn)題的概率遠(yuǎn)高于普通 IO。測(cè)試可以故意做超規(guī)格操作輸入電壓拉偏、接口反復(fù)熱插拔、高溫下瞬間上下電。第二種目的是給最終用戶提供具有一定可信度的質(zhì)量評(píng)價(jià)。這時(shí)要回到用戶真實(shí)場(chǎng)景一臺(tái)服務(wù)器用戶在意長(zhǎng)期負(fù)載下的穩(wěn)定性一臺(tái)消費(fèi)類主板用戶在意常見(jiàn)內(nèi)存和外設(shè)的兼容性一個(gè)工業(yè)控制板用戶在意連續(xù)工作不跑飛。測(cè)試環(huán)境和用例都圍繞這些商業(yè)假設(shè)來(lái)建。實(shí)際產(chǎn)品很少是單一目的。講義里用的說(shuō)法是“綜合評(píng)估決定產(chǎn)品的測(cè)試方向”。常見(jiàn)做法是把測(cè)試需求拆成風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)和場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)兩類風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的用例占 60% 工時(shí)場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的用例占 30%回歸測(cè)試占 10%。下面這個(gè)表用于和項(xiàng)目組對(duì)齊測(cè)試目的。測(cè)試目的關(guān)注點(diǎn)用例設(shè)計(jì)傾向典型測(cè)試對(duì)象找錯(cuò)誤復(fù)雜度、歷史故障區(qū)邊界條件、異常時(shí)序、極限操作電源管理、高速信號(hào)、新設(shè)計(jì)模塊質(zhì)量評(píng)估用戶真實(shí)使用場(chǎng)景典型配置、長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載、常用操作整機(jī)、系統(tǒng)、兼容性矩陣混合風(fēng)險(xiǎn)加場(chǎng)景雙驅(qū)動(dòng)高風(fēng)險(xiǎn)用例優(yōu)先場(chǎng)景用例托底新產(chǎn)品導(dǎo)入階段2.3 零缺陷與 MTBF可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的講義里有一句全場(chǎng)最容易被記住的話MTBF 不是計(jì)算出來(lái)的而是設(shè)計(jì)出來(lái)的。它直接否決了“把產(chǎn)品測(cè)到一定時(shí)長(zhǎng)就敢說(shuō)可靠”的想法。可靠性是設(shè)計(jì)時(shí)每一個(gè)元器件的降額、每一段走線的阻抗、每一處電源濾波累積出來(lái)的結(jié)果。測(cè)試的作用是驗(yàn)證這些設(shè)計(jì)措施是否生效而不是把不合格的設(shè)計(jì)測(cè)成合格。零缺陷產(chǎn)品的構(gòu)筑點(diǎn)在底層。講義描述得非常具體源于每一個(gè)函數(shù)、每一行代碼、每一部分單元電路及每一個(gè)電信號(hào)。這意味著硬件測(cè)試的界面必須往前延伸不能只在樣機(jī)階段做黑盒測(cè)試。這也是為什么講義把“測(cè)試前準(zhǔn)備”放在獨(dú)立章節(jié)——正規(guī)檢視和 FMEA 是比上電測(cè)試更早的測(cè)試動(dòng)作。行業(yè)布局也在印證這一點(diǎn)。講義列舉了不同企業(yè)的研發(fā)與測(cè)試人員比例某國(guó)際系統(tǒng)廠商研發(fā)與測(cè)試接近 1:10國(guó)內(nèi)通訊和 PC 廠商普遍在 1:1 到 1:3 之間。測(cè)試人員數(shù)量超過(guò)開(kāi)發(fā)人員并不是因?yàn)楣惧X(qián)多而是因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量是靠測(cè)試活動(dòng)一層層篩出來(lái)的。研發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)、銷售這條價(jià)值鏈里測(cè)試是每項(xiàng)成功產(chǎn)品的必經(jīng)環(huán)節(jié)。2.4 硬件測(cè)試的一般流程和階段輸出先立文檔再動(dòng)手測(cè)講義把硬件測(cè)試的一般流程和各階段點(diǎn)輸出文件作為課程核心內(nèi)容。落到執(zhí)行層面流程可以歸納為六個(gè)階段。第一階段是需求和規(guī)格分析先搞清楚產(chǎn)品規(guī)格、性能指標(biāo)、使用場(chǎng)景與合規(guī)要求。第二階段是測(cè)試策略明確上一節(jié)講的兩種目的如何取舍以及測(cè)試資源和風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先級(jí)。第三階段是測(cè)試準(zhǔn)備包括正規(guī)檢視、FMEA、測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、測(cè)試環(huán)境和設(shè)備校準(zhǔn)。第四階段是測(cè)試執(zhí)行按照用例執(zhí)行并記錄環(huán)境、配置、版本、操作步驟和結(jié)果。第五階段是問(wèn)題跟蹤把異常現(xiàn)象錄入缺陷庫(kù)定位責(zé)任模塊并回歸驗(yàn)證。第六階段是測(cè)試報(bào)告匯總通過(guò)率、缺陷清單、殘留風(fēng)險(xiǎn)和結(jié)論。這些階段都有對(duì)應(yīng)的輸出文件。測(cè)試工程師最好養(yǎng)成“階段沒(méi)輸出就不進(jìn)入下一步”的習(xí)慣否則測(cè)試過(guò)程會(huì)變成不可追溯的黑匣子。階段主要活動(dòng)輸出文件需求與規(guī)格分析收集規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、用戶場(chǎng)景產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明、需求評(píng)審記錄測(cè)試策略風(fēng)險(xiǎn)排序、目的對(duì)齊測(cè)試策略、測(cè)試范圍確認(rèn)單測(cè)試準(zhǔn)備正規(guī)檢視、FMEA、用例評(píng)審檢視記錄、FMEA 表、測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例測(cè)試執(zhí)行環(huán)境記錄、用例執(zhí)行、數(shù)據(jù)采集測(cè)試執(zhí)行記錄、測(cè)試數(shù)據(jù)日志問(wèn)題跟蹤缺陷錄入、定位、回歸缺陷跟蹤表、回歸測(cè)試報(bào)告測(cè)試報(bào)告統(tǒng)計(jì)、評(píng)估、殘留風(fēng)險(xiǎn)硬件測(cè)試報(bào)告、評(píng)審紀(jì)要用這個(gè)流程回看很多項(xiàng)目會(huì)發(fā)現(xiàn)翻車(chē)不是執(zhí)行階段翻的而是在準(zhǔn)備階段就漏了。檢視專家沒(méi)定、FMEA 沒(méi)做、用例沒(méi)評(píng)審樣機(jī)一到手就拼命測(cè)測(cè)到最后只能發(fā)現(xiàn)表面問(wèn)題深層缺陷全部漏到生產(chǎn)或客戶手上。下面這一章就專門(mén)講測(cè)試前準(zhǔn)備的落地方法。3. 測(cè)試前準(zhǔn)備正規(guī)檢視與 FMEA 的實(shí)操套路3.1 正規(guī)檢視原理圖與 PCB 的四個(gè)發(fā)現(xiàn)面硬件測(cè)試前準(zhǔn)備的第一步是正規(guī)檢視。講義把它分成硬件設(shè)計(jì)審查、原理圖檢視和 PCB 檢視三類工作。正規(guī)檢視要發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)很具體硬件設(shè)計(jì)原理缺陷、成本浪費(fèi)問(wèn)題、降額不規(guī)范設(shè)計(jì)、布局和布線缺陷、EMC 等專項(xiàng)設(shè)計(jì)缺陷。這些缺陷如果在測(cè)試執(zhí)行階段才暴露往往要改版才能解決如果在原理圖階段發(fā)現(xiàn)可能只是換一顆器件、調(diào)整一處上拉電阻、改一段走線。所以正規(guī)檢視是整個(gè)硬件測(cè)試鏈條里成本最低、收益最高的一環(huán)。原理圖檢視重點(diǎn)看電源樹(shù)和時(shí)序。電源樹(shù)要確認(rèn)每一路電壓的轉(zhuǎn)換效率、負(fù)載調(diào)整率、紋波噪聲是否滿足后級(jí)要求時(shí)序要確認(rèn) reset、時(shí)鐘、使能信號(hào)的上下電順序。PCB 檢視重點(diǎn)看疊層、阻抗、回流路徑、差分走線以及晶振和高速接口的布局。檢視對(duì)象關(guān)鍵檢查點(diǎn)常見(jiàn)輸出原理圖電源樹(shù)、時(shí)序、信號(hào)連接、上下拉、熱設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)審查記錄PCB疊層、阻抗、回流路徑、布線長(zhǎng)度、EMC 布局PCB 評(píng)審意見(jiàn)BOM 與降額電壓、電流、功耗、溫度降額系數(shù)降額檢查表EMC 專項(xiàng)濾波、屏蔽、接地、晶振與高速接口布局EMC 專項(xiàng)設(shè)計(jì)建議降額檢查是很多團(tuán)隊(duì)容易漏掉的部分。所謂降額就是讓器件工作在額定值的某個(gè)百分比以下。常見(jiàn)降額點(diǎn)包括電容耐壓、電阻功率、MOS 管電流與結(jié)溫、CPU 利用率。檢視時(shí)逐項(xiàng)核對(duì)關(guān)鍵器件的應(yīng)力曲線尤其是極限工作條件下的損耗和溫度。FMEA 和降額檢查往往共用同一份 BOM 表放在一起做效率更高。3.2 FMEA故障模式影響分析怎么做才能不流于形式FMEA 是測(cè)試前準(zhǔn)備的第二板斧。講義對(duì)它的定義是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)造成的所有可能影響并按每一個(gè)故障模式的嚴(yán)重程度、檢測(cè)難易程度以及發(fā)生頻度予以分類的一種歸納分析方法。FMEA 的直接收益有八項(xiàng)幫助設(shè)計(jì)者從各種方案中選擇滿足可靠性要求的最佳方案保證所有元器件的故障模式及影響都被周密考慮找出對(duì)系統(tǒng)故障有重大影響的元器件和故障模式為定量分析提供基礎(chǔ)為設(shè)計(jì)更改提供資料為產(chǎn)品可測(cè)試方案提供基礎(chǔ)材料給技術(shù)支援人員提供維修指南為基于故障模式的測(cè)試提供依據(jù)。操作上FMEA 不要求一開(kāi)始就做得很完整可以先從高風(fēng)險(xiǎn)的電源和高速接口開(kāi)始。表格字段建議包括序號(hào)、功能或器件、故障模式、故障影響、嚴(yán)重度 S、發(fā)生頻度 O、檢測(cè)難度 D、RPN 值、補(bǔ)償措施、責(zé)任人、狀態(tài)。RPN 等于 S×O×D分?jǐn)?shù)越高越要優(yōu)先處理。序號(hào)功能/器件故障模式故障影響嚴(yán)重度 S發(fā)生頻度 O檢測(cè)難度 DRPN補(bǔ)償措施1電源輸入濾波電容容值衰減輸出電壓紋波增大745140選用耐高溫電容降額到 70%2DDR 終端電阻虛焊數(shù)據(jù)線反射隨機(jī)死機(jī)936162加嚴(yán)焊接質(zhì)檢做振動(dòng)老化驗(yàn)證3復(fù)位芯片上電時(shí)序沖突系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)82464修改 reset 延時(shí)參數(shù)關(guān)鍵點(diǎn)是RPN 只是排序工具不是交付物。如果某個(gè)高 RPN 項(xiàng)沒(méi)有對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)修改或測(cè)試用例FMEA 就沒(méi)有落地。測(cè)試工程師在評(píng)審時(shí)看到這種空項(xiàng)應(yīng)該直接打回去要求補(bǔ)方案。3.3 檢視流程與階段輸出測(cè)試啟動(dòng)前要先交出哪些文檔講義給出的正規(guī)檢視流程是確定檢視專家、評(píng)審專家預(yù)檢視、檢視問(wèn)題反饋整理、召開(kāi)檢視會(huì)議、檢視問(wèn)題確認(rèn)與解決、檢視問(wèn)題跟蹤。這六個(gè)步驟執(zhí)行起來(lái)不復(fù)雜但要注意兩點(diǎn)。第一檢視專家一定要提前拿到資料做預(yù)檢視不能當(dāng)場(chǎng)翻圖紙當(dāng)場(chǎng)發(fā)表意見(jiàn)。第二檢視會(huì)議只討論問(wèn)題不討論方案細(xì)節(jié)方案放到會(huì)后再設(shè)計(jì)否則會(huì)議會(huì)拖得非常長(zhǎng)。每個(gè)檢視問(wèn)題都要有責(zé)任人、解決時(shí)間和驗(yàn)證方式否則跟蹤環(huán)節(jié)會(huì)落空。測(cè)試啟動(dòng)前建議把以下文檔作為產(chǎn)出門(mén)禁設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)、原理圖、PCB layout、BOM、降額計(jì)算表、FMEA 表、檢視問(wèn)題記錄表、測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例、測(cè)試環(huán)境清單。這里沒(méi)有一項(xiàng)是多余的。文檔責(zé)任角色用途設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)硬件設(shè)計(jì)定義功能、性能、電氣指標(biāo)原理圖與 PCB硬件設(shè)計(jì)提供檢視對(duì)象也是測(cè)試參考降額計(jì)算表硬件設(shè)計(jì)證明關(guān)鍵器件應(yīng)力滿足規(guī)范FMEA 表硬件設(shè)計(jì)加測(cè)試梳理故障模式并輸出測(cè)試需求測(cè)試計(jì)劃與用例測(cè)試工程師定義測(cè)試范圍、步驟和判據(jù)測(cè)試環(huán)境清單測(cè)試工程師記錄儀器、負(fù)載、電源、溫度條件這套文檔齊了測(cè)試執(zhí)行才有據(jù)可查。很多團(tuán)隊(duì)喜歡跳過(guò)測(cè)試計(jì)劃直接跑用例結(jié)果測(cè)出來(lái)的問(wèn)題重復(fù)、漏測(cè)的地方也沒(méi)人知道。文檔門(mén)禁不是形式主義是給測(cè)試過(guò)程留后悔藥。4. 測(cè)試種類與級(jí)別兼容性、可靠性、穩(wěn)定性的落地邊界4.1 測(cè)試種類兼容性、可靠性、穩(wěn)定性怎么選講義里的講師背景覆蓋 PC、服務(wù)器、板卡的兼容性、可靠性和穩(wěn)定性測(cè)試這三種測(cè)試是硬件測(cè)試?yán)镒钊菀谆煜慕M合它們的關(guān)注維度完全不同。兼容性測(cè)試關(guān)注硬件在不同環(huán)境和配置下的表現(xiàn)。變量包括 CPU 型號(hào)與步進(jìn)、內(nèi)存顆粒、SSD 控制器、操作系統(tǒng)大版本和補(bǔ)丁、驅(qū)動(dòng)版本、電源額定功率、外設(shè)品牌、BIOS 設(shè)置。測(cè)試矩陣不是把每種組合都跑一遍而是按風(fēng)險(xiǎn)拆主板芯片組與內(nèi)存組合是關(guān)鍵路徑優(yōu)先級(jí)最高外設(shè)可以按類別抽樣。測(cè)試種類核心關(guān)注典型手段兼容性不同配置、不同外設(shè)、不同系統(tǒng)環(huán)境矩陣、啟動(dòng)休眠喚醒循環(huán)可靠性長(zhǎng)期使用中的穩(wěn)定性和耐用性高低溫、濕熱、振動(dòng)、靜電穩(wěn)定性持續(xù)運(yùn)行不出錯(cuò)滿載老化、反復(fù)上下電、長(zhǎng)時(shí)間跑批處理一個(gè)典型的兼容性項(xiàng)目我會(huì)先列一張主芯片組和內(nèi)存顆粒的匹配表再列外設(shè)類別樹(shù)之后按市場(chǎng)占有率和歷史故障率排執(zhí)行順序。不要把所有組合平均分配時(shí)間那樣只會(huì)得到一份覆蓋廣但深度不夠的報(bào)告。4.2 測(cè)試級(jí)別硬件測(cè)試不是只有整機(jī)測(cè)試硬件測(cè)試的級(jí)別值得單獨(dú)討論因?yàn)楹芏鄨F(tuán)隊(duì)只做系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。講義把測(cè)試分成單元、模塊、系統(tǒng)幾個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)的目標(biāo)完全不同。單元級(jí)測(cè)試針對(duì)單個(gè)器件或電路單元比如一顆 LDO 的紋波、一個(gè)晶振的啟動(dòng)時(shí)間、一片 EEPROM 的讀寫(xiě)時(shí)序。模塊級(jí)測(cè)試針對(duì)一塊板卡或一個(gè)功能模塊驗(yàn)證接口協(xié)議、信號(hào)質(zhì)量、功耗和溫度。系統(tǒng)級(jí)測(cè)試把整機(jī)組合起來(lái)看多板卡之間的交互、電磁干擾、散熱和用戶體驗(yàn)。越早級(jí)別的測(cè)試發(fā)現(xiàn)問(wèn)題越便宜系統(tǒng)級(jí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題往往要拆回去定位大半天。這也是為什么講義要求測(cè)試工程師能看懂原理圖、能操作示波器和邏輯分析儀否則只能做系統(tǒng)級(jí)黑盒測(cè)試。4.3 可靠性測(cè)試參數(shù)、條件和判據(jù)怎么定可靠性測(cè)試在講義里單獨(dú)成章。它的核心目標(biāo)是驗(yàn)證設(shè)計(jì)在各種應(yīng)力條件下的失效行為而不是把所有產(chǎn)品都放到極限條件里試一遍。具體操作要關(guān)注三件事應(yīng)力條件、持續(xù)時(shí)間和失效判據(jù)。條件不寫(xiě)明確測(cè)試做了等于沒(méi)做。比如“高溫老化”四個(gè)字沒(méi)有任何信息量必須寫(xiě)清楚溫度是多少、負(fù)載是滿載還是輕載、跑多久、出現(xiàn)什么現(xiàn)象算故障。可靠性測(cè)試項(xiàng)目參考條件建議時(shí)長(zhǎng)/循環(huán)典型判據(jù)高溫老化4050℃滿載48/72/168 小時(shí)無(wú)死機(jī)、無(wú)復(fù)位、無(wú)關(guān)鍵指標(biāo)超標(biāo)高低溫循環(huán)-40℃85℃15℃/min1001000 個(gè)循環(huán)無(wú)不可恢復(fù)故障參數(shù)漂移在規(guī)格內(nèi)濕熱試驗(yàn)85℃/85%RH 或 40℃/93%RH96/168 小時(shí)無(wú)絕緣失效、無(wú)腐蝕、功能正常靜電放電接觸 ±4kV空氣 ±8kV各端口 10 次測(cè)試后功能恢復(fù)無(wú)損壞振動(dòng)試驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)13 軸每軸 14 小時(shí)無(wú)結(jié)構(gòu)損壞無(wú)接觸性功能異常條件要按產(chǎn)品使用場(chǎng)景來(lái)調(diào)。車(chē)載電子高低溫循環(huán)要比消費(fèi)類嚴(yán)振動(dòng)要做三軸機(jī)房服務(wù)器溫濕度變化不大但要做長(zhǎng)期滿載老化。講義里那句“MTBF 是設(shè)計(jì)出來(lái)的”在這時(shí)起作用可靠性測(cè)試的目的不是算出一個(gè)好看的數(shù)字而是把設(shè)計(jì)薄弱點(diǎn)激發(fā)出來(lái)。4.4 通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)PCI/USB/DDR 等標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試?yán)镌趺从弥v義在課程大綱里專門(mén)列出硬件測(cè)試參考的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括 PCI、PCIX、USB、LAN、DDR、DDRII、PCIE、VESA、AUDIO。熟悉這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不是為了讓測(cè)試工程師背協(xié)議而是給測(cè)試結(jié)果找一個(gè)權(quán)威基準(zhǔn)。拿 USB 舉例一致性測(cè)試要看眼圖是否落在模板范圍內(nèi)、抖動(dòng)是否超標(biāo)、阻抗是否匹配、枚舉過(guò)程是否穩(wěn)定。DDR 和 DDRII 則需要測(cè)時(shí)鐘、地址、數(shù)據(jù)的建立保持時(shí)間參考電壓是否在范圍內(nèi)寫(xiě)電平和讀時(shí)序是否滿足規(guī)格。PCIE 要看鏈路訓(xùn)練能否協(xié)商到目標(biāo)速率差分信號(hào)質(zhì)量和擴(kuò)頻時(shí)鐘配置是否正常。AUDIO 測(cè)試要看信噪比、失真、串?dāng)_和頻率響應(yīng)。這些測(cè)量離不開(kāi)示波器、邏輯分析儀和協(xié)議分析儀。講義里的講師背景提到熟悉 PCI、PCIE、DDR 等標(biāo)準(zhǔn)這意味著測(cè)試執(zhí)行前要先把相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的電氣參數(shù)表打印出來(lái)照著參數(shù)一項(xiàng)項(xiàng)量而不是憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)在這里不是參考資料是測(cè)試判據(jù)。5. 硬件測(cè)試常見(jiàn)問(wèn)題與避坑指南四個(gè)最容易翻車(chē)的環(huán)節(jié)這里記錄的四個(gè)問(wèn)題來(lái)自多個(gè)項(xiàng)目的真實(shí)復(fù)盤(pán)不是理論推導(dǎo)。它們對(duì)應(yīng)的不是測(cè)試操作本身而是測(cè)試管理和流程設(shè)計(jì)上的漏洞所以解決手段都偏向流程規(guī)范。硬件測(cè)試的難點(diǎn)不在會(huì)不會(huì)接設(shè)備而在怎么讓測(cè)試設(shè)計(jì)覆蓋到錯(cuò)誤。5.1 兼容性測(cè)試漏項(xiàng)只在標(biāo)準(zhǔn)配置上測(cè)試現(xiàn)象某主板項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)室所有用例都通過(guò)了結(jié)果客戶用雜牌內(nèi)存加老電源時(shí)出現(xiàn)開(kāi)機(jī)黑屏、休眠無(wú)法喚醒。測(cè)試負(fù)責(zé)人復(fù)盤(pán)時(shí)發(fā)現(xiàn)兼容性矩陣?yán)镏桓采w了兩款主流內(nèi)存和一款原裝電源。原因測(cè)試用例設(shè)計(jì)被“標(biāo)準(zhǔn)配置”綁住了。硬件測(cè)試工程師習(xí)慣用開(kāi)發(fā)樣機(jī)配標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存、標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)以為這樣能復(fù)現(xiàn)大部分場(chǎng)景卻忽略了市場(chǎng)上有大量停產(chǎn)物料和老舊配件。兼容性問(wèn)題的本質(zhì)是不同廠商、不同批次的器件在電氣特性和固件行為上的微小差異只有把配置矩陣鋪開(kāi)才能暴露。解決測(cè)試前先做目標(biāo)市場(chǎng)調(diào)研列出主芯片組、內(nèi)存顆粒、電源、顯卡、網(wǎng)卡、操作系統(tǒng)版本的組合矩陣。按兩個(gè)維度排優(yōu)先級(jí)市場(chǎng)占用率和歷史故障率。高優(yōu)先級(jí)組合全測(cè)中優(yōu)先級(jí)按三分之一抽樣低優(yōu)先級(jí)只測(cè)基本功能。每次兼容性測(cè)試記錄物料批次號(hào)和固件版本防止把批次差異當(dāng)成兼容性問(wèn)題。5.2 可靠性測(cè)試判據(jù)模糊測(cè)試跑完了結(jié)論卻無(wú)法判定現(xiàn)象高低溫循環(huán)做了 200 個(gè)循環(huán)測(cè)試日志里出現(xiàn)三次偶發(fā)網(wǎng)絡(luò)丟包但每次都能自恢復(fù)。測(cè)試報(bào)告寫(xiě)成“基本通過(guò)”評(píng)審的時(shí)候研發(fā)和測(cè)試對(duì)“基本”這個(gè)詞吵了一個(gè)小時(shí)。原因測(cè)試計(jì)劃里只寫(xiě)了溫度和循環(huán)數(shù)沒(méi)有定義失效判據(jù)。丟包算不算故障中斷超過(guò)多久算不可恢復(fù)恢復(fù)之后是否還允許繼續(xù)測(cè)試這些沒(méi)有提前約定測(cè)試結(jié)束后就只能在報(bào)告里用模糊語(yǔ)言。解決在可靠性測(cè)試用例里把失效判據(jù)前置。常見(jiàn)做法是定義三類判據(jù)致命缺陷、嚴(yán)重缺陷、輕微缺陷。致命缺陷出現(xiàn)一次即判失敗嚴(yán)重缺陷比如重啟、通訊中斷超過(guò) 10 秒允許出現(xiàn)不超過(guò) N 次但必須定位根因輕微缺陷記錄不判失敗但要寫(xiě)入殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。任何一次不可恢復(fù)故障無(wú)論后續(xù)是否自動(dòng)恢復(fù)都要單獨(dú)寫(xiě)故障報(bào)告。5.3 FMEA 變成表格填字游戲現(xiàn)象某項(xiàng)目評(píng)審時(shí)FMEA 表做得非常漂亮RPN 值排了序表格里也寫(xiě)滿了補(bǔ)償措施。結(jié)果測(cè)試執(zhí)行時(shí)發(fā)現(xiàn)那些高 RPN 項(xiàng)根本沒(méi)有對(duì)應(yīng)的測(cè)試用例補(bǔ)償措施也沒(méi)有進(jìn)入設(shè)計(jì)。原因FMEA 被當(dāng)成評(píng)審時(shí)要交的文檔而不是設(shè)計(jì)工具。填表的人是硬件設(shè)計(jì)評(píng)審的人只看格式測(cè)試的人完全沒(méi)參與三方都沒(méi)有把 FMEA 結(jié)果轉(zhuǎn)化成實(shí)際動(dòng)作。解決把 FMEA 和測(cè)試用例綁定在一起評(píng)審。每一項(xiàng) RPN 超過(guò)閾值的風(fēng)險(xiǎn)必須至少掛一條測(cè)試用例要么是設(shè)計(jì)檢查項(xiàng)要么是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試項(xiàng)。沒(méi)有動(dòng)作項(xiàng)的 FMEA 不允許進(jìn)入評(píng)審結(jié)論。測(cè)試工程師應(yīng)該在 FMEA 評(píng)審階段就介入提出“這個(gè)故障模式我要用什么手段驗(yàn)證”的問(wèn)題。5.4 測(cè)試環(huán)境不穩(wěn)定導(dǎo)致假問(wèn)題現(xiàn)象一套系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)出現(xiàn)隨機(jī)復(fù)位測(cè)試工程師花了三天排查最后發(fā)現(xiàn)是實(shí)驗(yàn)室電源在負(fù)載切換時(shí)跌落 0.3V被測(cè)設(shè)備進(jìn)入掉電保護(hù)。換一臺(tái)工業(yè)級(jí)穩(wěn)壓電源后問(wèn)題徹底消失。原因測(cè)試設(shè)備本身成了引入故障的變量。實(shí)驗(yàn)室電源濾波差、接地環(huán)路、示波器探頭接地線過(guò)長(zhǎng)、溫濕度波動(dòng)都會(huì)在測(cè)試中產(chǎn)生不屬于被測(cè)對(duì)象的異常。解決測(cè)試環(huán)境的管理要像被測(cè)設(shè)備一樣嚴(yán)格。定期校準(zhǔn)測(cè)試儀器記錄每次測(cè)試的電源批次、負(fù)載儀型號(hào)、溫度和濕度。復(fù)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)先做排除工裝動(dòng)作把電源、連接線、夾具都替換一遍確認(rèn)問(wèn)題仍然存在才開(kāi)始定位被測(cè)設(shè)備。這條做不好前面所有測(cè)試用例都白跑。6. 測(cè)試效果評(píng)估與人員培養(yǎng)三個(gè)可復(fù)用的驗(yàn)證技巧6.1 用缺陷逃逸率評(píng)估測(cè)試本身硬件測(cè)試效果評(píng)估不能只看“測(cè)試了多少小時(shí)”。講義里提到一個(gè)容易被忽略的評(píng)價(jià)原則沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的測(cè)試也是有價(jià)值的完整的測(cè)試是評(píng)定測(cè)試質(zhì)量的一種方法。也就是說(shuō)覆蓋度本身就是質(zhì)量但不能只定性要定量。常用指標(biāo)是缺陷排除效率計(jì)算公式DRE 測(cè)試階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題數(shù) ÷測(cè)試階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題數(shù) 客戶現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題數(shù)。把從樣機(jī)測(cè)試到量產(chǎn)后半年內(nèi)的問(wèn)題都統(tǒng)計(jì)進(jìn)去新平臺(tái) DRE 低于 85% 說(shuō)明測(cè)試準(zhǔn)備不足成熟平臺(tái)應(yīng)該在 95% 以上。項(xiàng)目狀態(tài)DRE 參考值主要改進(jìn)方向新平臺(tái)85% 以上補(bǔ)測(cè)試用例覆蓋缺口成熟平臺(tái)95% 以上持續(xù)做回歸和環(huán)境擴(kuò)展低于 85%立即復(fù)盤(pán)檢查檢視、FMEA、用例評(píng)審是否缺位DRE 按月統(tǒng)計(jì)比看測(cè)試報(bào)告頁(yè)數(shù)有用得多。它能直接告訴你哪一輪測(cè)試是真正在做增量哪一輪只是重復(fù)勞動(dòng)。6.2 測(cè)試人員的培養(yǎng)順序從執(zhí)行到評(píng)審講義最后專門(mén)有一章“測(cè)試人員的培養(yǎng)”方向很務(wù)實(shí)。測(cè)試人員不能永遠(yuǎn)停留在按用例執(zhí)行要逐步從執(zhí)行層走到設(shè)計(jì)層。我的培養(yǎng)路徑一般是四步。第一步能獨(dú)立執(zhí)行用例記錄問(wèn)題會(huì)操作示波器、萬(wàn)用表、邏輯分析儀。第二步能寫(xiě)測(cè)試計(jì)劃和測(cè)試用例能把規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)翻譯成可執(zhí)行步驟。第三步能參與原理圖檢視和 FMEA能從電路層面判斷風(fēng)險(xiǎn)。第四步能做信號(hào)完整性和 EMC 調(diào)試遇到問(wèn)題能提出設(shè)計(jì)建議。這個(gè)順序和講義課程大綱的順序完全對(duì)應(yīng)先概述再準(zhǔn)備再種類級(jí)別再可靠性再問(wèn)題解決和效果評(píng)估最后落到規(guī)范制定和人員培養(yǎng)。測(cè)試工程師的價(jià)值不在單點(diǎn)而在整條鏈路。我的習(xí)慣是用項(xiàng)目復(fù)盤(pán)來(lái)做測(cè)試效果評(píng)估每次產(chǎn)品發(fā)布后把測(cè)試發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和客戶退回的問(wèn)題放同一張表里逐條問(wèn)“為什么這條測(cè)試沒(méi)抓到”。從那以后我每次接手新項(xiàng)目都強(qiáng)制走一遍固定動(dòng)作先確認(rèn)規(guī)格書(shū)、原理圖、PCB、FMEA 四份文檔齊不齊不齊不進(jìn)入測(cè)試執(zhí)行用例評(píng)審時(shí)任何一條沒(méi)寫(xiě)明“預(yù)期抓什么問(wèn)題”的用例都要打回重寫(xiě)。這一步省掉的返工比我早期做過(guò)的任何技巧都多。希望幫到你。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取