DFT学习笔记-Mbist电路连接

原创 已于 2023-09-18 01:00:32 修改 · 1.9k 阅读 · 12 ·
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于 2023-09-18 01:00:03 首次发布

上节学习了插mbist的时的脚本逻辑，这节进一步学习脚本在插mbist的时候都对电路做了哪些改动，包括定义了哪些端口，添加了哪些模块，都是什么功能。以下描述都是基于现在参考的一个设计环境，不方便贴出，有些步骤不是普适的。

在上图mbist_insertion_flow中，红框内的部分是插mbist的主要工作，根据之前的学习，三部分的工作内容如下：

dc.mbist.pre: 定义dft中用到的一些端口；为了避免之后可能会出现的DRC violation，在开始插Mbist之前将memory原本的function clock打断，通过mux连接上我们做Mbist的clock；对一些pin设置safevalue。

ts.mbist: 插Mbist。

dc.mbist.eco: 完善dc.mbist.pre中的clk连接。

下面介绍它们对电路做了哪些工作。

dc.mbist.pre

pre阶段是在dc中完成的。design loading就是给工具吃库文件和设计文件（netlist，sdc，def等等）；generate instances list就是抓取设计中都有哪些instances，方便之后插相应的电路。后面五步是pre中实际的job，完成后写出网表。下面分别介绍这五个job。

create dft port

创建如下的port：

  • DftMode：各种DftMode端口，bypassEn，reset等等，一般置1模式打开，置0模式关闭。
  • ScanEn：sc
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DFT TessentMbist
​​​​DFT学习笔记-Mbist_insertion_flow
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在脚本中插的就是这三个mux，脚本里首先断开原有的function clk连接，新建了function和mbist两个mux，在这个block里，这两个mux的I0都是原来的function clk；与pre中的flow类似，首先要进行design loading，这里要注意三个地方，一个是在吃文件之前要用set_context指定当前的工作环境为dft，并且指定吃的文件是非rtl网表，也就是门级网表，另外在吃设计的网表的时候要吃做完mbist.pre后吐出的网表，最后要记得为工具指定吐出文件的存放路径。
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先简单介绍一下mbist的基本流程，为后面的细节学习做个指导：当测试控制模块接收到开始测试的指令后，首先会切换存储器的输入输出到测试模式（Memory有自己的Test Mode），同时启动硬件向量生成模块开始产生和给出测试激励，同时计算存储器的输出期待值。存储器接收到测试向量之后，会间隔执行写/读/使能的操作，遍历测试所有地址下每个bit单元的写/读功能。最后，通过Q端输出的读取值，会与测试控制模块计算的期待值进行比较，是否正确的结果反馈到测试控制模块。
这3个DFT端口您清楚吗
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MBIST 是一种有效的存储器自检测技术，它通过减少对外部测试设备的依赖，提高了生产效率并降低了成本。然而，设计者需要仔细考虑测试算法的选择和测试覆盖率，以确保存储器的可靠性。MBIST（Memory Built-In Self-Test，内置存储器自检测）是一种用于检测半导体存储器（如 RAM）中制造缺陷和操作故障的技术。它允许存储器在没有外部测试设备的情况下进行自我测试，从而提高了生产效率并降低了成本。MBIST 的核心思想是利用存储器内部的逻辑电路来执行测试，而不需要外部的测试设备。
Mentor-dft 学习笔记
最新发布
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Mentor Graphics的DFT（Design for Testability）工具是一套用于提高集成电路可测试性的软件工具，广泛应用于数字电路和系统级芯片（SoC）的设计流程中。这些工具帮助设计工程师在设计阶段就考虑测试需求，从而确保芯片制造完成后能够高效、准确地进行测试。Mentor Graphics的DFT工具主要包括Scan、ATPG（Automatic Test Pattern Generation）、BIST（Built-In Self-Test）等功能模块，支持从设计到测试的全流程覆盖。 对于学习Mentor Graphics DFT工具，可以从以下几个方面入手： ### 学习资源与笔记 1. **官方文档与培训材料** Mentor Graphics提供了详细的官方文档和培训手册，这些资料通常包括工具的安装指南、用户手册、示例项目以及技术白皮书。例如，`Design-for-Test: Scan and ATPG Training Student Workbook` 是一本经典的培训教材，涵盖了扫描链插入、ATPG生成测试向量、故障覆盖率分析等内容。这些文档通常包含理论讲解和实践操作步骤，适合初学者和进阶用户[^1]。 2. **在线课程与视频教程** 一些在线教育平台如E课网提供了Mentor Graphics DFT工具的系统课程。这些课程通常包括视频讲解、代码示例和实验操作，帮助用户快速掌握工具的使用方法。例如，课程可能会涵盖如何使用Tessent Scan工具插入扫描链、如何生成测试向量以及如何分析测试结果等[^2]。 3. **实践操作与案例分析** 实践是掌握DFT工具的关键。可以通过实际项目或案例学习如何在设计中插入扫描链、生成测试向量以及进行故障仿真。例如，在使用Tessent Scan工具时，可以手动创建扫描电路，也可以在工具的帮助下自动生成扫描结构。测试程序文件通常包含基于周期的程序和时序定义，用于指导ATPG工具如何操作扫描结构。 4. **学术论文与研究资料** 学术界对DFT技术的研究也提供了丰富的学习资源。例如，《集成电路测试方法研究》是华中科技大学IC设计中心陈新武的讲稿，涵盖了DFT的基本原理和应用案例。此外，《数字系统测试和可测试性设计》一书由【美】赛纳拉伯丁-纳瓦比撰写，详细介绍了DFT的理论基础和工程实践，是学习DFT的重要参考资料[^1]。 5. **社区与论坛** 参与相关社区和论坛也是获取学习资料的有效途径。例如，修真院和E课网的论坛中经常有工程师分享学习笔记、工具使用技巧以及常见问题的解决方案。通过与其他用户交流，可以快速解决在学习过程中遇到的问题。 ### 示例：使用Tessent Scan插入扫描链 以下是一个使用Tessent Scan工具插入扫描链的简单示例代码片段： ```tcl # 初始化Tessent工具 create_session -name my_scan_test # 加载设计 load_design -name my_design -file my_design.v # 创建扫描链 create_scan_chain -name my_scan_chain -type standard # 指定扫描链中的寄存器 add_registers_to_scan_chain -chain my_scan_chain -registers [get_registers] # 插入扫描链 insert_scan_chain -chain my_scan_chain # 保存修改后的设计 save_modified_design -file my_design_with_scan.v ``` 这段代码展示了如何使用Tessent Scan工具创建一个扫描链，并将其插入到设计中。通过这种方式，设计中的寄存器可以被串联起来，便于后续的测试向量生成和故障检测。 ### 工具的核心功能 Mentor Graphics的DFT工具支持多种核心功能，包括： - **扫描链插入**：将设计中的寄存器串联成扫描链，便于测试向量的加载和输出结果的捕获。 - **ATPG生成测试向量**：自动生成用于检测特定故障类型的测试向量，提高测试覆盖率。 - **故障仿真**：模拟测试向量在设计中的执行情况，评估测试效果。 - **时序分析**：分析测试过程中的时序约束，确保测试向量能够在设计中正确运行[^2]。 ### 学习建议 - **从基础开始**：先了解DFT的基本概念，如扫描链、ATPG、故障模型等，再逐步深入工具的具体使用。 - **动手实践**：通过实际项目或实验平台练习工具的使用，熟悉各个功能模块的操作。 - **结合文档与教程**：参考官方文档和在线课程，理解工具的使用逻辑和应用场景。 - **参与讨论**：加入相关社区或论坛，与其他工程师交流经验，解决实际问题。 通过以上资源和方法的学习，可以系统地掌握Mentor Graphics DFT工具的使用，并应用于实际的芯片设计和测试流程中。
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