1 引言

　　存儲(chǔ)器是各種電子設(shè)備中保存信息的主要部件，隨著存儲(chǔ)器芯片的密度和復(fù)雜度的日益提高，設(shè)計(jì)一個(gè)良好的測(cè)試算法來測(cè)試存儲(chǔ)器變得尤為重要。

　　2 存儲(chǔ)器的故障模型

　　研究存儲(chǔ)器的檢測(cè)方法，就必須先建立存儲(chǔ)器單元的故障模型，也就是要求把物理故障模型化為邏輯故障，通?？梢杂霉δ苣Ｐ突蚧蚁蛔幽Ｐ蛯?a href="http://www.makelele.cn/jiadian/dianshiji/200604174129.html" target="_blank">存儲(chǔ)器故障模型化，典型RAM功能模型如圖1所示，該模型是由Vande Goor提出的簡(jiǎn)化功能DRAM模型[1]。

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　　對(duì)于圖1的功能模型，存儲(chǔ)器的故障主要表現(xiàn)有3類：

　　(1)地址解碼器故障(AF)[2]，主要表現(xiàn)為4種形式(如圖2所示)。

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　　(2)讀寫邏輯模塊故障。主要表現(xiàn)為在讀寫電路中，某些檢測(cè)放大器的出或者寫入驅(qū)動(dòng)器的邏輯部分，可能產(chǎn)生開路、短路或者I/O固定的故障，在讀寫電路的數(shù)據(jù)

　　線之間存在交叉耦合的干擾。

　　(3)存儲(chǔ)單元陣列故障，由于存儲(chǔ)單元陣列是存儲(chǔ)器內(nèi)規(guī)模最為復(fù)雜的一個(gè)模塊，因此出現(xiàn)故障的概率最大，故障的類型也最為復(fù)雜，主要是由于存儲(chǔ)器單元內(nèi)的數(shù)據(jù)線開路、短路以及串?dāng)_所引起的。

　　對(duì)于上述的功能模型去掉其中的某些邏輯模塊，就可用于ROM的測(cè)試。

　　3 存儲(chǔ)器的簡(jiǎn)化功能故障[2、5、6]

　　基于以上各模塊的故障表現(xiàn)形式，又由于地址譯碼故障和讀寫邏輯故障可以等效的功能映射為存儲(chǔ)器單元陣列故障，故可把存儲(chǔ)器故障簡(jiǎn)化為下列四種功能故障：

　　(1)固定故障(stuck-At Fault，SAF)

　　單元或連線的邏輯值總為0或總為1的故障，單元/連線總是處于有故障的狀態(tài)，并且故障的邏輯值不變。

　　(2)轉(zhuǎn)換故障(Transition Fault.TF)

　　轉(zhuǎn)換故障是SAF的一種特殊情況，當(dāng)寫數(shù)據(jù)時(shí)，某一存儲(chǔ)單元失效使得0→1轉(zhuǎn)變或1→0轉(zhuǎn)變不能發(fā)生，表現(xiàn)為固定故障的形式。

　　(3)耦合故障(Coupling Fault，CF)

　　存儲(chǔ)單元中某些位的跳變導(dǎo)致其他位的邏輯發(fā)生非預(yù)期的變化，它既可以發(fā)生在不同單元之間，也可以發(fā)生在同一單元不同位之間。

　　(4)相鄰矢量敏化故障(Neighborhood Pattern Sensitive Faults，NPSF)

　　一個(gè)單元因相鄰單元的活動(dòng)導(dǎo)致狀態(tài)不正確，一個(gè)單元的相鄰單元可能有5個(gè)，也可能有9個(gè)，如圖3的(a)、(b)所示。

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　　4 存儲(chǔ)器故障診斷算法分析

　　針對(duì)存儲(chǔ)器故障模型中的各種故障，人們提出了各種診斷算法，目前主要使用的算法有：Checkerboard算法(棋盤法)、Gallop算法(奔跳法)、March算法(進(jìn)行法)等。

　　4.1 Checkerboard算法(棋盤法)[7]

　　棋盤法的測(cè)試過程是首先對(duì)每一個(gè)存儲(chǔ)單元賦值，使得每一個(gè)單元與其緊相鄰的各個(gè)單元的值都不同，如圖4所示，即把整個(gè)存儲(chǔ)陣列分為兩塊a、b，然后采用如下過程對(duì)a、b進(jìn)行讀寫;

　　(1)對(duì)分塊a(b)中的單元寫0(1);

　　(2)讀所有單元;

　　(3)對(duì)分塊a(b)中的單元寫1(0);

　　(4)讀所有單元;

　　(5)該算法理論上操作的次數(shù)是O(N)，其中N為存儲(chǔ)器容量，可以檢測(cè)SAF故障和相鄰單元的橋接故障，其故障覆蓋率較低。

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