内建自测的解决方案是发展先进的低功耗设计的要求。
斯蒂芬·插座
移动计算的持续增长推动越来越需要管理在半导体器件功耗。这有着重要的意义在这些设备的设计和测试。低功耗需求影响测试两种不同的方式。首先,重要的是要确保任何功能性力量约束得到满足(或至少充分管理)在测试执行。第二,它是必要的,以确保测试解决方案是兼容任何正在使用低功耗设计技术。
第一个要求通常翻译确保电路交换维护活动水平低于阈值定义的功能在扫描测试模式应用程序。这是通过生成扫描测试模式等方法来控制1 - 0,0到1的数量在每个模式的转换。直接过渡频率对应电路切换活动,因此平均功率。控制转换的数量是相对简单的确定性生成模式。然而,阿拉伯学者的逻辑模式生成芯片上使用伪随机模式发生器(PRPG),这使得控制转换的数量在每个模式更为复杂。根据定义,每个伪随机模式本质上有一个过渡频率为50%。模式的某种形式的后置处理生成的数据因此PRPG是必需的。
图1所示。低功耗BIST结构逻辑。
最近使用的方法引入商业BIST低功耗逻辑解决方案如图1所示。每个PRPG输出产生伪随机比特流。这些流被送入一个移相器产生一个更大数量的伪随机比特流提要中的每个单独的扫描链电路测试下。减少固有的切换速度每一位流,一个保持寄存器之间PRPG和移相器的输出。低功耗LBIST模块分别控制每一个寄存器。这个模块接受目标转移频率作为输入,并定期基于概率技术,迫使每个持有注册维持其当前值为一定数量的周期。这产生的比特流在一起产生平均过渡频率在整个被测电路等于预期的目标。
除了BIST方案功能性力量约束下工作,但重要的是,这些解决方案操作正确的低功耗设计特性。的一个很好的例子,这个要求是重要的修复与芯片上的记忆。现在大多数商业存储器BIST方案支持某种形式的内在的自我修复(BISR)。有能力修复嵌入的回忆录,将有缺陷的行或列正变得越来越重要达到足够的产量大小和密度的嵌入式记忆继续增长。典型的自我修复体系结构由一个eFuse数组来存储修复信息,维修登记每个修复内存旁边放置在本地存储必要的维修数据,和一个保险丝控制器之间的数据传输eFuse数组,每个维修登记。所有的修复整个芯片的寄存器通常放在一个串行链为了最小化路由。设备启动时,保险丝控制器从eFuse数组中读取维修信息扫描到的所有维修记录。
然而,这种自我修复体系结构分解,当电压群岛或功率域使用。这越来越受欢迎的电源管理的方法是使用一个单独的电源电压为每个核心(或者可能,群核)在一个设计。每个产生的功率域可以关闭不使用的时候和在需要的时候重新启动。这个驱动上下活动直接影响修复记忆。当睡觉的权力域重新激活,可修理的维修信息的记忆在这个领域将被丢失,需要重新加载。这里的挑战是,重载必须发生在不影响已经活跃领域,和重载不能受一些影响域可能仍然是不活跃的。
图2。节能内置自修复。
处理这些限制,上述自我修复体系结构必须增强提供至少一个连锁维修转变为每个域,如图2所示。每一个移位寄存器可以任意长度的。保险丝的功能电源管理单元显示控制器移位寄存器(s)需要加载。另一个移位寄存器保存在稳定状态,因为它们可能包含维修信息的有功功率域。多个域重新启动时,控制器将通常需要加载顺序根据在设计时定义一个默认的优先级。操作顺序,因为所有维修信息通常存储在同一个eFuse数组。如果需要更改装运订单,电源管理单元每个岛屿仅仅需要重新激活一次所需的秩序。功能电源管理单元和控制器保险丝都必须在一个不间断电源领域的各种存储器BIST控制器和修复寄存器被放置在相同的电力领域的记忆他们的服务。电力领域可以跨多个物理区域(图2中显示为块)和一个物理区域也可以包含多个域。
很明显,低功耗的需求正变得越来越普遍。与半导体的生态系统的其他部分一样,BIST方案演进,以满足先进的低功耗设计的要求。
斯蒂芬·接线盒产品营销总监在导师图形硅测试解决方案组。
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