開放式體系結(jié)構(gòu)的概念在2002年的夏季已經(jīng)是公開的秘密。鑒于降低測試成本的前景，媒體和ATE用戶對它產(chǎn)生了極大的興趣，也引起ATE供應(yīng)商們極大的關(guān)注。毫無疑問，一個設(shè)計良好的開放式體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)會給用戶帶來令人信服的好處。但它畢竟是一個新的概念，有必要作進(jìn)一步的介紹和分析。
開放式體系結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是一個硬件、軟件和接口都公開的結(jié)構(gòu)，有完善的文件說明并一視同仁地提供給有關(guān)各方，實現(xiàn)重大的創(chuàng)新。顯然，它與標(biāo)準(zhǔn)不同，它應(yīng)盡量利用可為我所用的標(biāo)準(zhǔn)，但如果標(biāo)準(zhǔn)不適合在ATE中使用，也絕不為其所限制。例如，為了方便整合后端功能和設(shè)備自動化，采用GEM—SECS標(biāo)準(zhǔn)是十分有意義的；與此同時，在系統(tǒng)內(nèi)用慢數(shù)據(jù)率IEEE488作為傳輸數(shù)據(jù)的主要機(jī)制則是重大的失誤。
開放式體系結(jié)構(gòu)的基本目標(biāo)是提供一個能保護(hù)和擴(kuò)大ATE投資的結(jié)構(gòu)，這就要求結(jié)構(gòu)框架能不斷地創(chuàng)新和研發(fā)。此外，測試技術(shù)若要跟上半導(dǎo)體基本結(jié)構(gòu)飛速發(fā)展的步伐，需要多方的參與�？傊瑸榱藢崿F(xiàn)上述基本目標(biāo)，開放式體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具備下列重要屬性：可縮放性、可替換性、經(jīng)濟(jì)實用性，以及第三方參與性。下面分別加以詳細(xì)的論述。
可縮放性
開放性體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一個在性能和引腳數(shù)方面可大范圍縮放的平臺。首先，平臺基礎(chǔ)設(shè)施要和性能特征相分離。平臺基礎(chǔ)設(shè)施包括數(shù)據(jù)流、電源管理、報警和出錯處理對策以及測試相似性。它應(yīng)在無需重新加工的前提下，提供性能更新的能力，特別是，它不受圖形速率、引腳數(shù)和放置精度的限制。性能特征則與各自的激勵—響應(yīng)能力和與DUT引腳連接等有關(guān)。性能特征是隨著技術(shù)要求的變化而改變的。
上述要求在很大程度上影響著體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計。例如，低性能體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以用強(qiáng)迫空氣對流來冷卻，然而它滿足不了MPU和芯片組生產(chǎn)、驗證和性能測試用高性能電子設(shè)備的散熱要求。因此，這類系統(tǒng)的市場有限，對第三方缺乏吸引力�；A(chǔ)設(shè)計應(yīng)提供大量散熱的經(jīng)濟(jì)實用冷卻裝置。
其次，高吞吐率隱含著高帶寬的測試總線。開放式體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施要具備滿足上述要求的能力。要想支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型儀器，需要400至800MB/S數(shù)據(jù)傳輸率的高帶寬總線。寬帶總線可使用100Base-T單元的星形網(wǎng)絡(luò)，一個本地路由器在硬件單元間來回傳送或集中數(shù)據(jù)。另一種選擇是使用高帶寬環(huán)形總線，將所用儀器環(huán)接起來。在對各種方案進(jìn)行充分評估后，似乎環(huán)形總線比星形總線更合適。寬帶數(shù)據(jù)路徑的環(huán)形總線能以合理的等待時間提供所需帶寬。
為了確保系統(tǒng)的堅固性，還需要第二類通信總線。這是一種通向所有儀器的低帶寬系統(tǒng)—監(jiān)測總線，它完成出錯和報警監(jiān)測、啟動引導(dǎo)程序，以及其它重要的非測試功能，讓核心軟件持續(xù)管理系統(tǒng)和執(zhí)行診斷功能。一個完整的包含自身電源的RS-232連接用于這個功能是十分理想的。
最后，當(dāng)然并非不重要的，應(yīng)為各種儀器提供直流電源，配電線路和測試儀總線通信一般是通過背板來實現(xiàn)的。背板是基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容，通常在第一代測試裝置中要重新設(shè)計。無論是性能變動、或在子系統(tǒng)間需要更多的性能互連或增加直流電壓，都要求背板加以改動。如果對封閉式體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總是要求重新設(shè)計背板而不顧及相關(guān)系統(tǒng)的如何演變，那末由第三方提供解決方案的可縮放開放式體系結(jié)構(gòu)就不能在合理的時間周期內(nèi)保持背板不變。其解決方案是：無背板的體系結(jié)構(gòu)。
無背板的的決定對體系結(jié)構(gòu)來說是一個重要的細(xì)節(jié)。開始以為，傳送多個直流電壓必須復(fù)雜的、昂貴的、不可靠的電源導(dǎo)線束結(jié)構(gòu)。然而，倘若原始直流電源僅用一個電壓，每個PCB負(fù)責(zé)產(chǎn)生自己所需的直流電壓，問題就迎刃而解了。由于沒有背板在PCB間路由信號，PCB的規(guī)格和尺寸應(yīng)足夠大，以便在PCB內(nèi)產(chǎn)生自己和直流電壓和容納完整功能電路。事實上，鑒于可利用的集成化水平，不難得到多個完整的功能電路。例如，合理的電路板尺寸完全能容納32條完整的數(shù)字通道或多個器件電源。儀器內(nèi)安裝完整的功能電路還另有一個優(yōu)點，即儀器很大程度上是獨立的，僅需極少量的系統(tǒng)功能，如時鐘、同步信號、冷卻、以及直流電源(如圖1所示)，有利于系統(tǒng)在多點測試和并行測試中使用。

圖1 封裝后的儀器
可替換性
開放性體系結(jié)構(gòu)應(yīng)支持多方位的應(yīng)用，從純數(shù)字到SoC，還附帶各種模擬要求，它應(yīng)能隨時更新，方便、有效地擴(kuò)展新設(shè)備，設(shè)置新功能不能影響原有功能的工作。這樣，系統(tǒng)硬件涉及四個方面：配電線路、數(shù)據(jù)流、總體同步、以及可重配置性。
前面已提及配電線路，這里還要進(jìn)一步驗證低噪聲的合格性。高性能數(shù)字邏輯系統(tǒng)通常不是無噪的；另一方面，高精度模擬系統(tǒng)具有極低的本底噪聲，但不能達(dá)到高矢量率。一個開放式體系結(jié)構(gòu)應(yīng)包含根除不必要接地環(huán)、進(jìn)行屏蔽、以及其它低噪聲設(shè)計對策，可放心地部署在兩類應(yīng)用中。
數(shù)據(jù)流也需要附加的合格性。測試CPU和儀器間的寬帶寬總線就支持儀器自身間的寬帶寬通信。這就可能研制一種測試解決方案，讓系統(tǒng)中不同儀器處理