CPU cache存儲(chǔ)器的自適應(yīng)測(cè)試方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種CPUcache存儲(chǔ)器的自適應(yīng)測(cè)試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]芯片的CPU最高頻率直接決定了芯片的性能，而CHJ中構(gòu)成cache(高速緩沖存儲(chǔ)器)的SRAM(Static RAM，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)通常又是極限頻率的瓶頸。芯片中的SRAM存儲(chǔ)單元是對(duì)制造工藝非常敏感的電路，由于芯片制造過程中，每一批次和每個(gè)晶圓上不同位置的芯片都可能由于制造工藝的偏差會(huì)有不同的性能。而目前的測(cè)試技術(shù)都是對(duì)所有制造工藝的偏差中最差的工藝作為測(cè)試的設(shè)置，以保證盡可能多的芯片可以通過測(cè)試。
[0003]近期SRAM的設(shè)計(jì)中，增加了一種EMA(Extra Margin Adjustment)端口配置，這個(gè)端口有3個(gè)bit，可以從設(shè)計(jì)上調(diào)整SRAM的性能和出錯(cuò)概率的平衡.而目前的設(shè)計(jì)方法通常是根據(jù)晶圓制造廠的歷史制造數(shù)據(jù)得到一個(gè)中間的配置，然后在電路中將EMA端口接為改數(shù)據(jù)，以求得良率和性能的平衡。缺點(diǎn)是:
[0004]1、根據(jù)晶圓制造廠的歷史制造數(shù)據(jù)得到一個(gè)中間的配置實(shí)際上是忽略了芯片之間的差異性，使本來可以通過EMA配置獲得更高性能的芯片只能獲得相對(duì)低的性能，同時(shí)部分可以通過EMA配置降低性能來通過測(cè)試的芯片被判定為廢片；
[0005]2、沒法自動(dòng)對(duì)不同芯片進(jìn)行EMA調(diào)整，并進(jìn)行自動(dòng)分類。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種CPUcache存儲(chǔ)器的自適應(yīng)測(cè)試方法和裝置，通過測(cè)試獲得芯片的最佳的EMA值，以供芯片正常工作時(shí)配置使用，以使芯片能工作在自己特定最佳的EMA值下，得到最佳的存儲(chǔ)器性能和穩(wěn)定性的平衡點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明測(cè)試方法是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種CPUcache存儲(chǔ)器的自適應(yīng)測(cè)試方法，測(cè)試前先設(shè)置好測(cè)試目標(biāo)頻率對(duì)應(yīng)的頻率配置;開始測(cè)試后，通過j tag接口灌入bi st啟動(dòng)命令;將jtag命令進(jìn)行協(xié)議解析后變?yōu)橹苯涌刂菩盘?hào)；通過所述直接控制信號(hào)進(jìn)行帶EMA掃描的bist測(cè)試流程，如果在bist測(cè)試流程中找到了最佳的EMA，則判斷為測(cè)試通過，同時(shí)內(nèi)部的EEPROM會(huì)存儲(chǔ)好該頻率下最佳的EMA配置值以供芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)使用；否則判斷為測(cè)試失敗，將芯片歸類為不符合要求的芯片。
[0008]進(jìn)一步的，所述bist測(cè)試流程包括依次進(jìn)行的寫操作掃描測(cè)試、讀操作掃描測(cè)試及讀寫混合掃描測(cè)試;其中
[0009]所述寫操作掃描測(cè)試具體為:
[0010]11)將EMA配置為111，將EMAW配置為11，將EMAS配置為I;
[0011]12)對(duì)待測(cè)存儲(chǔ)器進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)寫動(dòng)作的激勵(lì)灌入，輸出待測(cè)存儲(chǔ)器的響應(yīng)結(jié)果；
[0012]13)將待測(cè)存儲(chǔ)器的響應(yīng)結(jié)果和期望結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，然后將待測(cè)存儲(chǔ)器是否在專項(xiàng)檢測(cè)寫動(dòng)作的激勵(lì)下得到的響應(yīng)和預(yù)期一致，如果對(duì)比一致則輸出檢測(cè)通過的結(jié)果，否則輸出測(cè)試錯(cuò)誤并且寫操作錯(cuò)誤的結(jié)果；
[0013]14)如果測(cè)試錯(cuò)誤，表明之前一次的寫相關(guān)配置已經(jīng)是最高配置，則將EMAW值加I寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMAW值供芯片正常用工作時(shí)使用，然后開始轉(zhuǎn)到讀操作掃描測(cè)試；如果測(cè)試通過，則將EMAW值降低I，回到步驟12)，直到測(cè)試錯(cuò)誤，再將測(cè)試錯(cuò)誤的EMAW值加I寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMAW值;或者EMAW已經(jīng)配置到O仍然通過，則將EMAW值O寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMAW值；然后轉(zhuǎn)入讀操作掃描測(cè)試；
[0014]所述讀操作掃描測(cè)試具體為:
[0015]21)將bist算法改為選擇檢測(cè)讀動(dòng)作的算法，EMAW值不再變化，先將EMAS配置為O進(jìn)行一輪測(cè)試；
[0016]22)對(duì)待測(cè)存儲(chǔ)器進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)讀動(dòng)作的激勵(lì)灌入，輸出待測(cè)存儲(chǔ)器的響應(yīng)結(jié)果；
[0017]23)將待測(cè)存儲(chǔ)器的響應(yīng)結(jié)果和期望結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，然后將待測(cè)存儲(chǔ)器是否在專項(xiàng)檢測(cè)讀動(dòng)作的激勵(lì)下得到的響應(yīng)和預(yù)期一致，如果一致則輸出檢測(cè)通過的結(jié)果，否則輸出測(cè)試錯(cuò)誤并且讀操作錯(cuò)誤的結(jié)果；
[0018]24)如果測(cè)試錯(cuò)誤，表明之前一次的讀相關(guān)配置已經(jīng)是最高配置，則將EMAS值I寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMAS值，如果測(cè)試通過則將EMAS值O寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMAS值;然后開始讀寫混合掃描測(cè)試；
[0019]所述讀寫混合掃描測(cè)試具體為:
[0020]31)將bist算法改為選擇檢測(cè)讀寫混合動(dòng)作的算法，EMAW和EMAS值不再變化，將EMA配置減I開始測(cè)試；
[0021]32)對(duì)待測(cè)存儲(chǔ)器進(jìn)行檢測(cè)讀寫動(dòng)作的激勵(lì)灌入，然后輸出待測(cè)存儲(chǔ)器的響應(yīng)結(jié)果;
[0022]33)將待測(cè)存儲(chǔ)器的響應(yīng)結(jié)果和期望結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，然后將待測(cè)存儲(chǔ)器是否在檢測(cè)讀寫動(dòng)作的激勵(lì)下得到的響應(yīng)和預(yù)期一致，如果一致則輸出檢測(cè)通過的結(jié)果，否則輸出測(cè)試錯(cuò)誤結(jié)果；
[0023]34)如果測(cè)試錯(cuò)誤，表明之前一次的讀相關(guān)配置已經(jīng)是最高配置，則將測(cè)試錯(cuò)誤的EMA值加I寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMA值;或者EMA已經(jīng)配置到O仍然通過，則將EMA值O寫入EEPROM中作為此芯片的最佳EMA值;就此EMA最佳配置測(cè)試結(jié)束；
[0024]其中，被寫入EEPROM的所述最佳EMAW值、最佳EMAS值以及最佳EMA值作為最佳的EMA配置值以供芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)使用。
[0025]進(jìn)一步的，所述步驟14)中如果第一次寫操作測(cè)試就測(cè)試錯(cuò)誤，則表明最低條件下芯片的mem都無法正常工作，則直接作為壞片篩除。
[0026]本發(fā)明測(cè)試裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種CPUcache存儲(chǔ)器的自適應(yīng)測(cè)試裝置，其特征在于:包括頻率配置單元、時(shí)鐘產(chǎn)生單元、協(xié)議解析單元、算法選擇單元、BIST算法存儲(chǔ)單元、BIST控制器、缺陷診斷單元、結(jié)果判斷單元、EMA配置掃描單元、EEPROM以及通路選擇單元;所述頻率配置單元通過所述時(shí)鐘產(chǎn)生單元連接待測(cè)存儲(chǔ)器;j tag接口通過所述協(xié)議解析單元分別連接所述算法選擇單元和EMA配置掃描單元，且所述算法選擇單元還連接所述BIST算法存儲(chǔ)單元;所述算法選擇單元通過所述BIST控制器連接到待測(cè)存儲(chǔ)器;所述BIST控制器還通過所述缺陷診斷單元連接所述結(jié)果判斷單元和所述EMA配置掃描單元，所述結(jié)果判斷單元還通過所述EMA配置掃描單元連接所述通路選擇單元;所述EMA配置掃描單元還通過EEPROM連接所述通路選擇單元;所述通路選擇單元還連接待測(cè)存儲(chǔ)器;測(cè)試前，將所述頻率配置設(shè)置好測(cè)試目標(biāo)頻率對(duì)應(yīng)的頻率配置，同時(shí)所述時(shí)鐘產(chǎn)生單元產(chǎn)生測(cè)試時(shí)使用的時(shí)鐘;開始測(cè)試后，所述協(xié)議解析單元將從jtag接口灌入的bist啟動(dòng)命令解析為直接控制信號(hào)送往算法選擇單元和EMA配置掃描單元，所述算法選擇單元和EMA配置掃描單元接收到解析后的bist啟動(dòng)信號(hào)后，開始進(jìn)行帶EMA掃描的bist測(cè)試流程;如果在bist測(cè)試流程找到了最佳的EMA，則結(jié)果判斷單元將輸出的測(cè)試結(jié)果信號(hào)置為測(cè)試通過狀態(tài)，同時(shí)內(nèi)部的EEPROM會(huì)存儲(chǔ)好該頻率下最佳的EMA配置值以供芯片進(jìn)入正常工作模式時(shí)使用；如果測(cè)試失敗，則結(jié)果判斷單元將輸出的測(cè)試結(jié)果信號(hào)置為測(cè)試失敗狀態(tài)，然后將芯片歸類為不符合要求的芯片。
[0027]進(jìn)一步的，所述EMA配置掃描單元進(jìn)一步包括EMA配置控制單元、EMAW配置值存儲(chǔ)單元、EMAS配置值存儲(chǔ)單元以及EMA配置值存儲(chǔ)單元，所述EMA配置控制單元分別連接所述EMAW配置值存儲(chǔ)單元、所述EMAS配置值存儲(chǔ)單元、所述EMA配置值存儲(chǔ)單元以及所述EEPROM ；所述EMAW配置值存儲(chǔ)單元、所述EMAS配置值存儲(chǔ)單元以及所述EMA配置值存儲(chǔ)單元均通過所述通路選擇單元連接待測(cè)存儲(chǔ)器；
[0028]所述EMA配置控制單元負(fù)責(zé)根據(jù)所述缺陷診斷單元輸出的是否存儲(chǔ)單元出錯(cuò)和讀錯(cuò)還是寫錯(cuò)的結(jié)果來控制所述EMAW配置值存儲(chǔ)單元、所述EMAS配置值存儲(chǔ)單元以及所述EMA配置值存儲(chǔ)單元，完成EMA配置掃描行為并將最佳EMA配置值送往EEPROM單元進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0029]進(jìn)一步的，所述bist測(cè)試流程包括依次進(jìn)行的寫操作掃描測(cè)試、讀操作掃描測(cè)試及讀寫混合掃描測(cè)試；
[0030]所述寫操作掃描測(cè)試具體為: