基于SoC芯片的RAM内建自测试设计

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1、分类号：单位代码：１０１４０４０３１５３１７３２：公开学号密级，：？聲ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ中文题目：基于ＳｏＣ芯片的ＲＡＭ内建自测试设计英文题目ＲＡＭＢＩＳＴｄｅｓｉｎｂａｓｅｄｏｎＳｏＣｃｈｉｐ：ｇ论文作者：孙守英刘兴辉教授指导教师：专业：微电子学与固体电子学完成时间二？一八年五月：辽宁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除

2、加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均己在文中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。－学位论文作者签名：年ｉ月彡日、了／彳学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原件、复印件Ｉ和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，

3、可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同时授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》并通过网络向社会公众提供信息服务。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在年后解密适用本授权书。（保密：请在括号内“”划Ｖ）、授权人签名：指导獅签日期：＾沒年ｊｒ月日日期：年月２日４＾１申请辽宁大学硕士学位论文基于SoC芯片的RAM内建自测试设计RAMBISTdesign

4、basedonSoCchip作者：孙守英指导教师：刘兴辉教授专业：微电子学与固体电子学答辩日期：2018年5月20日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要如今集成电路片上系统芯片（SystemonChip,SoC）发展迅速，随着集成度的变高，电路设计也变得更加复杂起来，芯片测试的可行性以及测试功耗等也开始倍受人们的重视。芯片测试质量的提高、测试成本的降低、测试时间的缩短等已经成为芯片测试过程中备受人们关注的重点问题。传统的芯片测试方法主要依靠人工编写测试向量，测试效率较低，而且由于测试机的水平和测试资源有限，已经不适用现代芯片复杂程度剧增的大规模

5、生产。为了避免SoC芯片在生产过程中出现的故障问题，可测试性设计（DesignForTestability,DFT）已经成为必不可少的一步。可测试性设计的方法有很多，对于SoC芯片中存储器的测试，使用最广泛的方法是内建自测试（BuiltInSelfTest,BIST）。本文开头主要介绍芯片测试的发展现状和基本原理。然后介绍了可测试性设计的多种方法，通过比较，分析了各种方法的优点和缺点。接下来介绍了常见存储器的故障问题，针对一款SoC安全芯片，具有三块IP需要同时测试的特点，确定使用BIST设计方法。由于BIST测试电路结构具有测试生成以及测

6、试响应都在电路内部运行的特点，无需外部支持就可以产生测试激励、分析测试响应，这样使得测试效果更好。通过重点研究存储器测试中的March算法，找出合适存储器测试的MarchC+算法。如今这种算法在芯片测试发展中是相对最为完善的，它能检测出芯片存储器中常见的故障问题。课题在此基础上利用Perl语言调用脚本生成MarchC+算法，并设计了BIST相关的硬件电路。使用搭建的仿真平台VCS和Verdi工具对BIST设计进行仿真，并对其进行验证仿真，即对BIST设计中RAM故障进行仿真。仿真结果表明，本文提出的测试方法，可以有效地达到测试效果。该方法可

7、以推广到对其他芯片进行测试，适用性强。基于MarchC+算法的BIST结构是未来芯片存储器测试的主要研究方向，具有运行速度较快、面积较小、可复用性、故障覆盖率高等优点，有良好的发展前景。该研究的创新之处一方面在于解决了SoC芯片传统测试的不足，运用可测试设计中的内建自测试，选择MarchC+算法使得芯片测试故障覆盖率更高。另一方面利用Perl语言脚本调用MbistArchitect工具自动产生MarchC+算法，算I摘要法生成时间只需要约3.5s，相比传统生成测试算法的几分钟甚至更长的时间，缩短了生成算法的时间，避免了逐步编写代码的繁琐过程

8、，且更加便捷，方便调试。关键词：内建自测试；MarchC+算法；SoC；Perl语言IIAbstractABSTRACTToday,theon-chipsystemonchip(