31、内存故障建模与测试技术解析

内存故障建模与测试技术解析

1. 故障频率分析

不同类型的内存（DRAM 和 SRAM）存在不同的故障情况。在 DRAM 中，读操作后会有回写刷新周期，读和转换写操作都可能触发故障。而曾经认为 SRAM 读操作无故障，但实际情况并非如此。由于 DRAM 通过电容存储位电荷，SRAM 使用交叉耦合反相器对，所以 DRAM 比 SRAM 更容易受到泄漏电流导致的各种电荷泄漏故障机制的影响。

Veenstra 给出了 SRAM 芯片的故障频率数据表格。从测试与故障覆盖率的关系图（图 9.21）可知，故障模型包含固定故障（SAFs）、幂等耦合故障（CFids）和邻域模式敏感故障（SNPSFs）。MATS 和 MARCHING 1/0 测试表现不佳，即使达到 100%的固定故障覆盖率仍会有很多失败情况。CF 测试（MARCH A、MARCH B 和 MARCH C）效果较好，能检测大量物理故障。TL - SNPSF1G SNPSF 测试表现差，因为低密度 SRAM 中模式敏感故障不太可能出现。

Veenstra 还研究了寻址顺序对检测动态故障（如感测放大器恢复和写恢复故障）的影响（图 9.22）。不同的 MATS + i 测试会沿着相同的字线、位线（列）生成顺序地址，或者以不同增量访问相同的字线或位线，以及每次访问不同的字线和位线。从步进测试的优越性能可以得出，耦合故障测试最适合测试恢复故障。当寻址顺序沿字线时可检测数据保留故障（DRFs），沿位线时可检测写恢复故障。

Dekker 展示了不同斑点缺陷尺寸导致的故障数据。关键区域是斑点缺陷可能损坏布局有源部分的芯片区域，关键路径长度是由与斑点缺陷尺寸相等的维度分隔的平行导线的长度，短路的概率由导线长度决定。由此可得出，幂