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Memory及其controller芯片整体测试方案 |
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阅读次数: 【 460 】 | 更新时间: 【 2021-12-06 】 | ||||||
>>> 存储器的分类 存储介质的形式有很多种,从穿孔纸卡、磁鼓、磁芯、磁带、磁盘,到半导体DRAM内存,以及SD卡,固态硬盘、SSD、闪存等各种存储介质。 存储器大致可以分为掉电易失性(Volatile Memory)和非掉电易失性(Non-volatile memory)。 目前全球存储器市场最大的集中在 DRAM、NAND Flash、NORFlash三大类 这三类存储器,主要用在哪里呢? 以手机举例—— DRAM 4GB就是内存部分,DRAM,用来存放当前正在执行的数据和程序, 例如屏幕前的你正在刷的微信; NAND FLASH 64GB就是闪存部分,NAND FLASH,用来存放长期信息,例如各位宝宝的美颜美照,你的聊天记录,还有其他…… 当然了,也正是因为我们存的东西越来越多,二维空间已经无法存放这么多的信息,生生逼着NAND走向了三维空间,也就是3D NAND。 ▲ 3D NAND的构造就像一个摩天大楼 此外,一些新型的存储器也在研究的过程中,例如磁阻式RAM (MRAM--ST-MRAM、STT-MRAM)、电阻式RAM(ReRAM),PRAM、FeRAM等。 了解了Memory的庞大家族,和主要成员之后,我们回到老本行,来研究一下memory的测试方法。 按照Memory的设计制造working flow及其辅助电路,测试环节大致分为以下几个部分:
接下来我们分上、下两篇分别讲解 这5个部分的详细测试方法和测试方案 { 第一部分 }Typical Cell evaluation of NVM – flash memory 三大问题,一个对策,你值得拥有 当前主流的NVM由于读写速度快,测试序列复杂,因此在测试时需要
1. Write / Erase pulse width dependency 流程如下
问题 1-a) 脉冲波形失真 根据以上测试流程,首先我们的工程师编写程序写进一个理想脉冲。 然而由于传输线的多重反射及电感效应,实际测试脉冲已经引入了失真:
问题 1-b) 复杂的时序图生成 时钟的同步、延时、脉宽、上升下降沿,都是要考虑的因素
2. Endurance Test 的流程如下 问题2-a) 超长疲劳测试时间 问题 2-b) 还是波形产生的问题,在疲劳测试中需要为 memory cell 注入多电压信号脉冲,以测试 memory 的性能 3. Disturb test 问题 3-a) 测试设备的灵活性,例如:在两个cell上同时加压,一个为工作单元, 一个为干扰单元 问题 3-b) 要求比较高的电压加速degradation (e.g. > 40Vfor NAND) 总结以上部分,可得在存储器单元主要三种功能测试中,主要的测试挑战如下 面对如此错综复杂的考量,正确的方法,是使用 Keysight HV-SPGU module in B1500A半导体器件分析仪(HighVoltage Semiconductor Pulse Generator Unit),这是基于 Keysight 半导体参数分析仪(也就是 Tracer)B1500A 的高压脉冲产生单元,它可以产生 ± 40V 的电压脉冲,用于memory cell 的disturb test。 从正面面板,可以看到这一个可配置于B1500A半导体器件分析仪的模块,每个模块有两个channel,也就是说对于5插槽的B1500A,最高可以配置10个channel。 除了高压、通道数之外,我们接下来来了解一下它在复杂波形生成、超高脉冲精度、以及测试软件等方面的能力,看它是如何在方方面面满足 memory cell 测试的全部要求。 >>> 看精度如此好的精度,带来的直接好处,就是脉冲建立时,overshoot和振铃都非常小,来看几种电压和建立时间的组合: ▲ Ttransient=20ns;Vamp=10V ▲ Ttransient=20ns;Vamp=20V ▲ Ttransient=30ns;Vamp=40V >>>看测试场景33种测试场景,贴心内置 >>>看速度:Estimated test time for one millioncycle endurance test 20倍加速,再也不用等待那么长的时间。 |
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