Test fonctionnel des mémoires

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Test fonctionnel des mémoires : présentation et cours.

Extraits

[...] faire une division polynomiale permettant de calculer le code cyclique redondant (CRC) Comparer le CRC calculé avec le CRC correct stocké dans le dernier mot de la ROM Le parcours des adresses peut se faire deux fois en ordre croissant et décroissant pour vérifier la présence possible de lecture destructive Détecte les erreurs simple, les erreurs doubles, les erreurs en nombre impair et les erreurs «n-burst» Résumé Introduction Modélisation de la mémoire Mécanismes de défaillances et modélisation de fautes Algorithmes de test pour RAM Test des ROMs BIST mémoire Rappels sur le BIST Dans les techniques de BIST (Built-In Self-Test), les vecteurs de test sont produits et les résultats analysés sur le circuit L'objectif étant de résoudre tout ou partie des problèmes suivants : mauvaise contrôlabilité et mauvaise observabilité, test à la vitesse nominale de fonctionnement, coût de l'ATE, réduction du temps de test, test "transparent" pour les concepteurs BIST de RAM basé sur des tests March BIST de ROM Tourbillon TEST FONCTIONNEL DES MEMOIRES Résumé Introduction Modélisation de la mémoire Mécanismes de défaillances et modélisation de fautes Algorithmes de test pour RAM Test des ROMs BIST mémoire Introduction Les mémoires (particulièrement les RAM) sont au premier rang de la conception des circuits commerciaux Les DRAMs sont les moteurs du développement technologique dans l'industrie des semi-conducteurs Les mémoires sont les coeurs les plus utilisés dans les SoC (centaines Principaux types de mémoires vives RAMs (Random Access Memories) RAM dynamique (DRAM) La meilleure densité Temps d'accès lent (typiquement 20ns) L'information est stockée comme la charge d'un condensateur et doit être rafraîchie régulièrement RAM statique (SRAM) Les plus rapides (typiquement 2ns) L'information est stockée dans des latches réalisés avec des inverseurs rebouclés Principaux types de mémoires mortes ROMs (Read Only Memories) Les mémoires mortes (ROM) L'information est stockée par la présence ou l'absence d'un transistor lors de la fabrication L'information persiste même en cas de non alimentation du circuit Les mémoires mortes effaçables et programmables (EPROM) Programmables dans l'application Effaçables entièrement en appliquant des rayons ultraviolets Les mémoires mortes effaçables électriquement et programmables (EEPROM) Les mots peuvent être effacés sélectivement par des moyens électriques Le test de mémoire Le test de mémoire doit prouver que le circuit sous test se comporte comme il a été conçu, il consiste donc en: Des test paramétriques relatifs au niveau de courants/tensions et aux délais sur les broches d'E/S du circuit Un test fonctionnel qui comprend le test dynamique Parametric testing Test paramétrique DC Test de Contact Consommation Courant de fuite Tension de seuil Courant de sortie Courant de court -circuit Test paramétrique AC Temps de montée et de descente Temps d'établissement et de maintien (setup, hold) Test de délai Delay test Test de vitesse Test IDDQ testing (Pour les mémoires CMOS seulement) Approche zéro défaut Utilisé pour détecter certains défauts non détectés par le test fonctionnel Résumé Introduction Modélisation de la mémoire Mécanismes de défaillances et modélisation de fautes Algorithmes de test pour RAM Test des ROMs BIST mémoire Modèle fonctionnel de RAM Modèle fonctionnel de SRAM Modèle fonctionnel de SRAM Modèle fonctionnel de ROM Modèle fonctionnel de ROM Résumé Introduction Modélisation de la mémoire Mécanismes de défaillances et modélisation de fautes Algorithmes de test pour RAM Test des ROMs BIST mémoire Défaillance, erreurs et fautes La défaillance d'un système correspond à un fonctionnement incorrect de celui-ci Les défaillances sont dues à des erreurs Une erreur est une différence entre une valeur fautive et la valeur correcte, c'est la manifestation de la faute Une faute représente la différence physique entre le circuit sain et le circuit fautif Les fautes peuvent être permanentes ou non-permanentes Mecanismes de défaillance Corrosion Electromigration Détérioration des liaisons (circuits ouverts dus à l'interdiffusion Au-Al) Contamination Ionique (modification des tensions de seuil due à une diffusion ionique dans les grilles de transistor) Alliage (migration d'atomes d'Al dans le Si) Radiations et rayonnements cosmiques soft memory errors ) . [...]

[...] Une certaine cellule est accédée par plusieurs adresses Modèles de fautes : Fautes du décodeur d'adresse AF 4 combinaisons des fautes du décodeur d'adresse Fault 1+2 Fault 1+3 Fault 2+4 Fault 3+4 Conditions pour détecter les fautes du décodeur d'adresse Le test March doit contenir les deux éléments suivants wx) wx) Modèles de Fautes : Faute de Stuck-Open Une cellule n'est plus accessible due à un circuit ouvert dans une wordline Identique à une faute de décodeur d'adresse une cellule n'est jamais accédée Modèle de fautes : Rétention de données (DRF) Une cellule est incapable de retenir sa valeur après un certain temps Faute due par exemple à un élément de pull-up défectueux dans une cellule de SRAM La cellule perd sa valeur du fait des courants de fuite Deux différentes DRFs existent (perte du 1 et perte du et peuvent être simultanément présente Pour détecter une DRF on introduit un délai avant de lire le contenu de la cellule (usuellement ~ 10-100 ms) Peut être très aisément rajouté à tout algorithme Le temps de test augmente de manière dramatique ! [...]

[...] Fautes Fonctionnelles Collage de cellules Collage de Driver Collage de ligne Collage de ligne de sélection Collage de ligne de donnée Circuit ouvert de ligne de donnée Court-circuit entre lignes de donnée Crosstalk entre ligne de donnée Collage de ligne d'adresse Ouverture de ligne d'adresse Court-circuit entre lignes d'adresse Circuit ouvert de décodeur Mauvais accès Accès Multiple Une Cellule peut être mise à 0 et pas à 1 (ou vice versa) interaction entre cellules dépendant de la configuration de la mémoire Modèle fonctionnel réduit Modèle fonctionnel réduit fautes fonctionnelles réduites SAF : fautes de collage TF : fautes de transition CF : fautes de couplages NPSF : fautes de voisinage Modèle de Faute : SAF La valeur logique d'une ligne ou d'une cellule est toujours 0 (SA0) ou 1 (SA1) Pour détecter les SAF des cellules mémoires : SA0 : Write 1 Read 1 (w1 r1) SA1 : Write 0 Read 0 (w0 r0) Modèle de Faute : Faute de Transition Une cellule ne peut pas effectuer une transition 0 1 (TFrise) ou une transition 1 0 (TFfall) Pour détecter une faute de transition : TFrise : w0 w1 r1 TFfall : w1 w0 r0 Modèle de Faute : Fautes de couplage cellules) Implique deux cellules : une cellule victime et une cellule agresseur Différentes sortes de fautes de couplage existent : Faute d'Inversion Faute Idempotente Faute de couplage d'état Fautes de court- circuit Fautes de couplage dynamique . [...]

[...] Modèles de fautes : Fautes liées Des fautes liées sont deux ou plusieurs fautes (fautes de couplage) qui affectent la même cellule Les fautes peuvent être de même type ( i.e. [...]

[...] CF et CF ) ou de types différents (i.e. [...]