【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及集成電路，特別是一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、pcram是一種新興的存儲(chǔ)器技術(shù)，與當(dāng)前主流的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)和閃存(flash)展開競(jìng)爭(zhēng)。與傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)相比，pcram通過(guò)電阻狀態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而非依賴電荷存儲(chǔ)。這一特點(diǎn)使其擺脫了電荷存儲(chǔ)相關(guān)的縮放限制，并在存儲(chǔ)技術(shù)、內(nèi)存計(jì)算和邏輯系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力，因此有望在未來(lái)成為傳統(tǒng)存儲(chǔ)器的重要替代方案。在pcram的讀寫操作中，通過(guò)向存儲(chǔ)元件施加電壓來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)存取功能。具體操作過(guò)程涉及控制存儲(chǔ)單元的電壓水平以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入和讀取，在read操作期間，將適當(dāng)?shù)淖x取電壓施加至尋址單元的位線(bl)，同時(shí)通過(guò)偏置其柵極端子來(lái)打開傳輸晶體管。bl上的低電壓用于提供所需的讀取電流，并確保不會(huì)無(wú)意改變尋址單元中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。set操作用于將邏輯“1”寫入尋址單元。此過(guò)程通過(guò)在bl上施加高電壓并同時(shí)偏置字線(wl)打開傳輸晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。強(qiáng)制高電流流經(jīng)存儲(chǔ)單元，使材料加熱至高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于gst材料熔點(diǎn)的范圍，從而促使材料轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶相。未被尋址的單元的bl、源線(sl)和wl均接地，以抑制它們的編程。reset操作則用于將邏輯“0”寫入單元。通過(guò)在選定單元的鍺銻碲合金(gst)層施加高電流，使材料加熱至高于熔點(diǎn)的溫度，并隨后快速冷卻以形成非晶態(tài)。這一操作通過(guò)在bl上施加高電壓并同時(shí)對(duì)柵極端子施加合適的電壓來(lái)打開傳輸晶體管實(shí)現(xiàn)。對(duì)于未尋址的單元，其bl、sl和wl也保持接地，以避免干擾。
2、研究表明，pcram不僅會(huì)出現(xiàn)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術(shù)的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書摘要和專利技術(shù)名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書摘要和專利技術(shù)名稱的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本專利技術(shù)的范圍。
2、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
3、因此，本專利技術(shù)提供了一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法及系統(tǒng)，能夠解決
技術(shù)介紹
中提到的問題。
4、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
5、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其包括，一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：包括，對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列中多種故障模式進(jìn)行分析，提取出每種故障模式的充要條件，所述充要條件為陣列中某一單元或多個(gè)單元的失效特征；
6、根據(jù)所述充要條件推導(dǎo)出適用于相變存儲(chǔ)器陣列故障測(cè)試的測(cè)試序列；
7、構(gòu)建基于所述測(cè)試序列的故障檢測(cè)電路，并將其嵌入到相變存儲(chǔ)器陣列中；
8、使用所述故障檢測(cè)電路對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列進(jìn)行故障測(cè)試，判斷陣列中各存儲(chǔ)單元的健康狀態(tài)，完成故障測(cè)試。
9、作為本專利技術(shù)所述相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列中多種故障模式進(jìn)行分析包括，
10、對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列的工作特性進(jìn)行建模，分析在不同條件下單元的行為；
11、在不同的工作條件下，考慮環(huán)境因素對(duì)存儲(chǔ)單元的影響；
12、所述環(huán)境因素包括電壓波動(dòng)、溫度變化和電流密度；
13、通過(guò)理論建模和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描述相變存儲(chǔ)器在不同操作條件下的行為。
14、作為本專利技術(shù)所述相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述測(cè)試方法進(jìn)一步包括：
15、在測(cè)試過(guò)程中，采用故障檢測(cè)電路，該電路能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)相變存儲(chǔ)器的電氣性能，如電流、電壓、溫度等參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的參數(shù)變化判斷存儲(chǔ)單元是否發(fā)生故障；
16、所述故障檢測(cè)電路包含多個(gè)模塊，包括模擬相變存儲(chǔ)器在不同故障模式下的電氣參數(shù)調(diào)整模塊，以在多種環(huán)境條件下模擬并檢測(cè)故障行為，并根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。
17、作為本專利技術(shù)所述相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述故障模式包括讀取故障、寫入故障、保持故障以及熱故障；
18、所述故障模式通過(guò)分析相變存儲(chǔ)器陣列的工作狀態(tài)與操作條件，提取出各個(gè)故障模式的充要條件；
19、所述充要條件包括電壓、電流、溫度環(huán)境因素對(duì)存儲(chǔ)單元的影響，以及電氣應(yīng)力、熱應(yīng)力對(duì)存儲(chǔ)單元性能的影響。
20、作為本專利技術(shù)所述相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述充要條件通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)單元的工作電流、電壓以及環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，模擬存儲(chǔ)單元在不同操作條件下的工作狀態(tài)，確定在特定工作條件下存儲(chǔ)單元出現(xiàn)的故障行為；
21、通過(guò)分析不同操作條件對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列的影響，為故障模式的檢測(cè)提供測(cè)試序列。
22、作為本專利技術(shù)所述相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述測(cè)試序列基于相變存儲(chǔ)器陣列的工作特性和故障模式，采用敏化序列和檢測(cè)序列的組合；
23、所述敏化序列用于激活陣列中的潛在故障，所述檢測(cè)序列用于判斷故障是否發(fā)生；
24、通過(guò)優(yōu)化測(cè)試序列，在各種操作條件下觸發(fā)和檢測(cè)故障模式；
25、測(cè)試序列采用改進(jìn)的march-pcram算法生成，針對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列的特性優(yōu)化了敏化序列與檢測(cè)序列的生成過(guò)程；
26、所述改進(jìn)的march-pcram算法的具體流程如下所示：
27、{m0↑↓(w0)；m1↑(rref0?w1?rref1)；m2↓(w1?rref1?w0?rref0)；m3↓(rref0?w1?rref1)；m4↑↓(rref1)}
28、其中，m0-m4表示算法中的步驟元素，↑代表地址按升序訪問，↓代表地址按降序訪問，↑↓則表示地址既可按升序也可按降序訪問，w0表示向選定的存儲(chǔ)單元寫入邏輯0數(shù)據(jù)，w1表示向選定單元寫入邏輯1數(shù)據(jù)，r0表示讀取選定單元中的數(shù)據(jù)且期望值為0，r1表示讀取時(shí)期望值為1，rref0和rref1則為檢測(cè)pcram特有故障的特殊讀操作；
29、在測(cè)試過(guò)程中，若某個(gè)測(cè)試地址的讀出數(shù)據(jù)與期望值不符，則判定該地址發(fā)生故障，表明pcram的讀寫操作存在異常，故障檢測(cè)未通過(guò)；若所有地址的讀出數(shù)據(jù)均與期望值一致，則認(rèn)為故障檢測(cè)通過(guò)。
30、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試電路，其包括：
31、所述故障檢測(cè)電路包括多個(gè)電氣性能監(jiān)測(cè)模塊和基于prr的驗(yàn)證模塊，
32、所述電氣性能監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)存儲(chǔ)單元的電流、電壓和溫度，當(dāng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：包括，對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列中多種故障模式進(jìn)行分析，提取出每種故障模式的充要條件，所述充要條件為陣列中某一單元或多個(gè)單元的失效特征；
2.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：所述對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列中多種故障模式進(jìn)行分析包括，
3.如權(quán)利要求2所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：所述測(cè)試方法進(jìn)一步包括：
4.如權(quán)利要求3所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
5.如權(quán)利要求4所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
6.如權(quán)利要求5所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
7.一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試電路，基于權(quán)利要求1～6任一所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
8.一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試系統(tǒng)，基于權(quán)利要求1～6任一所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：包括，故障分析模塊、測(cè)試序列模塊、構(gòu)建測(cè)試電路模塊以及故障檢測(cè)模塊；
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～7任一所述相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：包括，對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列中多種故障模式進(jìn)行分析，提取出每種故障模式的充要條件，所述充要條件為陣列中某一單元或多個(gè)單元的失效特征；
2.如權(quán)利要求1所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：所述對(duì)相變存儲(chǔ)器陣列中多種故障模式進(jìn)行分析包括，
3.如權(quán)利要求2所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：所述測(cè)試方法進(jìn)一步包括：
4.如權(quán)利要求3所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
5.如權(quán)利要求4所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
6.如權(quán)利要求5所述的相變存儲(chǔ)器陣列的故障測(cè)試方法，其特征在于：
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：連曉娟，張?jiān)撇?/a>，華辰飛，王磊，蔡志匡，王子軒，郭宇鋒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京郵電大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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