新型的嵌入式存儲(chǔ)器測(cè)試算法

摘要：針對(duì)目前嵌入式存儲(chǔ)器測(cè)試算法的測(cè)試效率與故障覆蓋率難以兼得的現(xiàn)狀，提出了兼顧二者的測(cè)試算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法最適合對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行大批量的測(cè)試。在測(cè)試效率上的優(yōu)勢(shì)很明顯，故障覆蓋率也能達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：存儲(chǔ)器測(cè)試；嵌入式存儲(chǔ)器；故障覆蓋率；外圍互連線

引言
隨著微電子產(chǎn)業(yè)日新月異的發(fā)展，IC設(shè)計(jì)的規(guī)模與集成度越來(lái)越大。SoC是現(xiàn)階段IC設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之一，通常由CPU核、存儲(chǔ)器、邏輯電路、各種外設(shè)及接口組成，而存儲(chǔ)器通常占據(jù)芯片的絕大部分。常用的嵌入式存儲(chǔ)器有ROM、Flash、SRAM、DRAM等。典型的存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，存儲(chǔ)器主要由地址線、數(shù)據(jù)線、控制線、地址譯碼器、存儲(chǔ)單元陣列、輸入／輸出電路、讀出放大器、寫驅(qū)動(dòng)電路等部分組成。

嵌入式存儲(chǔ)器的測(cè)試主要分為3類：
①直流參數(shù)測(cè)試(DC Parameter Testing)——校驗(yàn)工作電流、電平、功率、扇出能力、漏電流等參數(shù)特性。
②交流參數(shù)測(cè)試(AC Parameter Testing)——檢測(cè)建立時(shí)間、保持時(shí)間、訪問(wèn)時(shí)間等時(shí)間參數(shù)特性。
③功能測(cè)試(Functional Testing)——測(cè)試存儲(chǔ)器件的邏輯功能是否正常，對(duì)存儲(chǔ)單元、讀出放大器、寫驅(qū)動(dòng)等產(chǎn)生的物理故障進(jìn)行檢測(cè)。
本文主要討論第3類中嵌入式存儲(chǔ)器的功能測(cè)試。

1 采用的方法
現(xiàn)有的嵌入式存儲(chǔ)器測(cè)試算法都是直接對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)部單元直接測(cè)試，所用的算法在測(cè)試復(fù)雜度和故障覆蓋率之問(wèn)難以找到一個(gè)平衡點(diǎn)。本文介紹的方法采用外圍互連線測(cè)試和內(nèi)部單元結(jié)合的測(cè)試算法，摒棄了以往只是測(cè)試內(nèi)部單元的算法，提高了測(cè)試效率，故障覆蓋率也有所提升。
外圍互連線測(cè)試：假設(shè)存儲(chǔ)器本身功能正常，控制線也總是可控的，故障只是由于器件裝配引起的，需要對(duì)存儲(chǔ)器的地址線和數(shù)據(jù)線可能的短路和開(kāi)路故障進(jìn)行測(cè)試。
內(nèi)部單元測(cè)試：對(duì)存儲(chǔ)器的譯碼、讀寫等功能進(jìn)行測(cè)試。
兩種測(cè)試的目的不一樣。內(nèi)部單元測(cè)試的目的在于判斷內(nèi)存單元的好壞，所以在程序設(shè)計(jì)中只要發(fā)現(xiàn)故障就可以終止退出，同時(shí)報(bào)告發(fā)生故障的內(nèi)存單元；外圍互連測(cè)試的目的不僅僅在于發(fā)現(xiàn)故障，而且還要求能對(duì)故障進(jìn)行精確定位。所以在算法設(shè)計(jì)中需要將這兩步測(cè)試過(guò)程按順序執(zhí)行完畢。

2 嵌入式存儲(chǔ)器測(cè)試的故障模型
對(duì)故障機(jī)理進(jìn)行分析，建立相應(yīng)的故障模型是產(chǎn)生算法的前提。
2．1 外圍互連線測(cè)試的故障模型
對(duì)于外圍互連線，本文采用的是固定故障模型，固定故障也是存儲(chǔ)器外嗣互連線的主要故障。固定故障模型包括固定邏輯故障、固定開(kāi)路故障和橋接短路故障。固定邏輯故障是指由于物理缺陷，數(shù)據(jù)線或者地址線的狀態(tài)不受輸入的控制，綁定到邏輯O或者1狀態(tài)，包括S-A-1(Stuck-at-1)和S-A-0(stuck-at-0)故障。而在外圍互連線測(cè)試中，固定開(kāi)路故障和橋接短路故障往往可以等價(jià)于S-A-0或S-A-1的固定邏輯故障，在此不作贅述。