单向双端口sram的测试算法

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1、单向双端口SRAM的测试算法技术分类：测试与测量 

2、2007-10-18来源：固体电子学研究与进展

3、刘伟,周玉梅,叶青       引言       单向双端口SRAM是一种专用的存储器，它具有独立的写地址总线和读地址总线，不仅可以实现单端口的读写，还可以对不同地址的存储单元进行同时读写操作，提高了SRAM的性能。本文分析了单向双端口SRAM的失效模式，并描述了相应的基于字的检测算法。       存储器模型       图1表示了3×3的单向双端口SRAM模块的结构示意图，输入为读地址总线、写地址总线和输入数据总线，输出为输出数据总线。每一个存储

4、单元都有四个端口，分别是数据写入(BW)，数据读出(BR)，写地址端口(WA)和读地址端口(RA)。在这种结构中，同一列单元的数据写入端和读出端连到总线上，输出采用了线与的方式。对于字长大于1的存储器来说，读地址和写地址一次选中一行，一行中所有的存储单元组成字，读写都是基于字的操作。由于读写总线分离，可以通过读地址和写地址选中不同的字，实现同时读写。       失效模型       存储器的失效表现为单元不能被正确地写入和读出，失效模型表示引起失效的原因。设计不当、制造工艺引入的缺陷和硅片上的点缺陷都会引起存储器的失效。失效使电路的结构发生变化，

5、通过模拟分析出电路失效行为，上升到功能级，总结出功能失效模型。单向双端口SRAM的失效模型可以分为单元失效，单元耦合失效，地址译码失效，同时读写失效和复合失效。       单个存储单元失效              固定0/1失效(SAF)，单元存储值固定为0/1。固定开路失效(SOF)，单元不能被读写，由于输出线与，读出数据为固定值。转换失效(TF)，单元存储值不能由0变为1，或由1变为0。       存储单元间的失效       对一个单元的读写操作改变了另一单元存储值，称为耦合失效(CF)，两个单元分别被称为耦合单元和被耦合单元。相邻单元

6、，同一行和同一列单元更易于发生耦合失效。由于读写是基于字的操作，耦合失效又可以分为字间耦合失效和字内耦合失效。       地址译码失效              地址译码失效(AF)包括了四种情况：1.对某一地址，没有单元被存取；2.对某一单元，没有地址可以对其存取；3.对某一地址，多个单元被同时存取；4.对某一单元，同时被多个地址存取。由这四种失效子模式组合引起的失效可以等效成固定0/1       失效和单元耦合失效。       同时读写失效              由于同时读写操作的相互影响，导致写入或读出错误的值而引起的失效。    

7、   复合失效              多个耦合失效，或耦合失效和地址译码失效复合在一起。复合失效可以相互掩盖而可能通过检测，必须合理地选择测试算法，以小的测试复杂度，达到大的失效覆盖率 单向双端口SRAM的检测算法       目前对存储器的检测算法主要基于功能级的失效模型，测试算法必须满足失效发生的条件，通过写入或读出测试向量激活失效，并通过读操作检测出来。当读出值与预期值不同时，可以判定存储器失效。       队列测试方法具有测试时间短、结构简单、易于用自检测电路实现而被普遍采用。它包含了一组测试元素，时间复杂度为O(n)，n表示存储单元

8、的容量。以MATS+法为例，表示方法为{(Write0)m1；(read0，Write1)m2；(read1，Write0)m3}，包括了3组测试元素M1、M2、M3，其中T(read1，Write0)表示以地址递减的顺序对每一个单元进行读1和写0操作，总的时间复杂度为5n。       由于读写操作都是基于字的，因此采用基于字的检测方法，把失效检测划分成三部分，字间失效检测、字内失效检测和同时读写失效检测。下面以3位字长的单向双端口存储器为例来说明测试算法。       字间失效检测              字间检测采用传统的队列测试算法，Ma

9、rchC+算法覆盖了固定0/1失效，固定开路失效和转换失效，地址失效和字间耦合失效，基于字的MarchC+算法表示为：               时间复杂度为14B，B为存储器字的容量。       字内失效检测              字内检测针对字内各存储位之间的耦合失效，考虑字内任意一位会受到两侧相邻位的耦合，可以构造出图2中的状态图。图2覆盖了所有的状态和相邻位之间的耦合失效，圆圈表示相邻三位的状态，连线上的符号表示由状态转换引起的失效类型，以〈W1，W1：↓〉为例，表示了对两侧相邻位写入1时置中间位为0，则时写入111并读出可以检测这

10、一失效。因此，对相邻三位执行下列操作序列，              Write000，Write111，read111，