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MBIST概述 * BIST是一种结构性DFT技术,它将器件的测试结构置于该器件内部。BIST结构可以测试多种类型的电路,包括随机逻辑器件和规整的电路结构如数据通道、存储器等。BIST电路视其应用对象不同其实现存在显著差异,但任何类型的BIST都有共同的用途。BIST结构可以针对目标电路自动生成各种测试向量,并对输出响应进行比较。目标电路的类型也呈现多样化特征,它可以是整个芯片设计,也可以是设计模块或设计模块中的某个结构。此外,测试向量生成以及输出比较电路也可能存在差异。 * 下面我们主要探讨MBIST。大型、复杂电路通常包含多处难以测试的逻辑部分,即使就可测试性最好的大型设计而言,也同样需要耗费大量测试生成时间、占用大量的ATE存储器和ATE测试时间,所有这些都是非常昂贵,但对于采用ATPG方法进行测试而言又是必需的。另外,由于存储器缺陷类型不同于一般逻辑的缺陷类型,存储器在较大规模设计之中层次较深,ATPG通常不能提供完备的存储器测试解决方案,而MBIST技术则可以解决这些问题。BIST能够在不牺牲检测质量的前提下提供一种存储器测试解决方案,在很多情况下,BIST结构可以彻底消除或最大限度减少对外部测试向量生成(以及ATE机存储器容量)和测试应用时间的需要。设计人员可以在某设计内部执行MBIST电路,并由于MBIST电路邻近被测试的存储器而轻易实现全速测试,设计人员也可以从该设计的较高层次运行MBIST流程。 *   MBIST电路以某项设计中的RAM和ROM模型为目标。前面已经提到,由于存储器缺陷类型不同于一般逻辑的缺陷类型,所以检测RAM和ROM不同于检测随机逻辑,MBIST针对检测RAM和ROM共有的缺陷类型采用了有效的电路和算法。MBIST电路还可以基于各种算法生成多种测试向量,每种测试向量都着重测试一种特定的电路类型或错误类型。比较电路具有多种独特的实现方式,其中包括比较器和标签分析器。存储器电路模型一般由三个基本模块组成,分别是地址译码器、读/写控制逻辑以及存储单元阵列(图1)。 ![](https://img.kancloud.cn/69/55/69553abb8ac0b144d935b41cbb36498b_428x194.png) ## * MBIST实现与EDA工具 MBIST工具允许设计人员将更多时间花在设计工作中,而不是在有关测试的问题上忧心忡忡。工具已经内建了开发存储器测试和管理BIST电路所必需的知识,其生成的故障诊断电路允许设计人员对故障数据进行识别和分析。它可以产生相应的testbench,方便对MBIST外围电路逻辑开展验证,还可产生相应的自动化脚本文件以有助于逻辑综合的自动化运行。此外对任何EDA工具来说,要想有效工作就必须能够适应设计者现有的设计流程,遵循各种行业标准。 MBISTArchitect是Mentor公司提供的MBIST自动化EDA工具。它可以针对一个或多个嵌入式存储器开发嵌入式测试电路,自动实现存储器单元或阵列的RTL级内建自测试电路。它支持多种测试算法,可对一个或多个内嵌存储器自动创建BIST逻辑,并完成BIST逻辑与存储器的连接,另外还能在多个存储器之间共享BIST控制器,实现并行测试,从而缩短测试时间并节约芯片面积。MBIST结构中还可以包括故障的自动诊断功能,方便了故障定位和开发针对性的测试向量。