嵌入式內(nèi)存測(cè)試和修復(fù)的挑戰(zhàn)是眾所周知的,包括最大程度地?cái)U(kuò)大故障覆蓋范圍以防止測(cè)試失敗以及使用備用元件來(lái)最大程度地提高制造良率。隨著有前途的非易失性存儲(chǔ)器架構(gòu)的可用性不斷增加,以增加并潛在地替代傳統(tǒng)的易失性存儲(chǔ)器,新的SoC級(jí)存儲(chǔ)器測(cè)試和修復(fù)挑戰(zhàn)不斷涌現(xiàn)。通過(guò)將自旋轉(zhuǎn)移扭矩MRAM(STT-MRAM)作為嵌入式MRAM技術(shù)的領(lǐng)先趨勢(shì)來(lái)增強(qiáng)動(dòng)力,同時(shí)考慮了汽車(chē)應(yīng)用的需求。要為嵌入式MRAM選擇合適的內(nèi)存測(cè)試和修復(fù)解決方案,設(shè)計(jì)人員需要考慮一些因素,例如在生產(chǎn)測(cè)試期間進(jìn)行修整的特殊需求,
除了在傳統(tǒng)存儲(chǔ)器中觀察到的常規(guī)卡死,過(guò)渡,耦合,地址解碼器和數(shù)百種其他故障類(lèi)型之外,測(cè)試嵌入式STT-MRAM存儲(chǔ)器IP還需要考慮特定于體系結(jié)構(gòu)的故障,例如編程/擦除掩碼和扇區(qū)/芯片清除故障。因此,需要通過(guò)擴(kuò)展的基于March的算法類(lèi)來(lái)檢測(cè)嵌入式STT-MRAM特定的故障,該算法具有用戶靈活性,可以指定多個(gè)背景圖案(例如,實(shí)心,棋盤(pán)格)以及各種尋址模式(例如,快速列,快速行)來(lái)確保最高的測(cè)試覆蓋率。由于嵌入式MRAM宏的大小很大,因此BIST引擎中需要使用具有較低復(fù)雜度的快速算法,以具有可接受的ATE生產(chǎn)/制造診斷測(cè)試時(shí)間。
對(duì)于汽車(chē)環(huán)境,SoC設(shè)計(jì)人員將需要具有靈活性,以在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行其他可自定義算法,以匹配系統(tǒng)操作約束。表1顯示了如何在復(fù)雜的測(cè)試階段中需要執(zhí)行不同復(fù)雜程度的不同算法以匹配系統(tǒng)約束的示例。
表1:選擇存儲(chǔ)器測(cè)試算法的能力對(duì)于汽車(chē)等應(yīng)用很重要
內(nèi)存測(cè)試算法 | SoC測(cè)試階段 | 并行內(nèi)存測(cè)試方案中的時(shí)鐘周期數(shù)(運(yùn)行時(shí)) | 串行內(nèi)存測(cè)試方案中的時(shí)鐘周期數(shù)(運(yùn)行時(shí)) |
測(cè)試算法1(低復(fù)雜度-8N) | 任務(wù)模式 | 33,000 (0.066 ms) | 80,000 (0.16 ms) |
測(cè)試算法2(中等復(fù)雜度-16N) | 開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī) | 57,000 (0.114 ms) | 123,000 (0.246 ms) |
測(cè)試算法3(高復(fù)雜度-55N) | ATE生產(chǎn)/制造測(cè)試 | 193,000 (0.386 ms) | 383,000 (0.766 ms) |
*資料來(lái)源ITC :汽車(chē)SoC中用于嵌入式內(nèi)存和IP的高級(jí)功能安全機(jī)制
因此,BIST引擎必須支持?jǐn)U展的算法類(lèi)別,以測(cè)試特定于MRAM的故障類(lèi)型,提供靈活性以運(yùn)行不同的背景模式和尋址模式,并允許用戶配置為在SoC的多個(gè)測(cè)試階段中執(zhí)行不同的算法。