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随着芯片制造工艺的提高,处理器的性能有了飞速的提高,然而存储器的性能提成相对较慢,处理器和存储器之间的性能差距越来越大,这种差距很大程度上制约了整个系统的性能。目前比较通用的办法是设计层次存储结构,该结构利用局部性原理,有效的解决了二者之间的性能差距。在层次存储结构中CAM是一个关键的功能部件,所以CAM的测试成为处理器芯片测试中一个重要的部分。随着芯片制造工艺的进步,晶体管高集成度的CAM在单位面积上的缺陷数目日益增加,所以对于CAM的诊断变的越来越重要。在制造工艺进入纳米时代后,芯片的时序不仅仅受制造缺陷的影响,工艺变化、电源噪声等因素同样会引起时序的变化,流片后芯片的性能和流片前的分析结果有一定的差异性。CAM作为一个高性能部件,硅后的时序测试对于芯片的调试和筛选是一个非常有用的手段。本文的主要工作有:
1、提出了一种CAM诊断测试算法。该算法对CAM的功能故障有100%的覆盖率,并且能够对大部分故障进行故障定位和故障类型分析。该算法是一种类March算法,通过写操作和查找操作来对故障进行测试,同时利用match信号对故障进行观测。和现有算法相比,该算法在测试时间上至少降低27%,并且具有完整的诊断功能。
2、设计了一种扫描链结构,通过该结构可以测定芯片中CAM的实际频率。该结构采用连续的读写操作和写查找操作测定CAM的最高工作频率。除此之外该结构也可以进行单独的操作,例如单独的写操作,所以可以通过外部IO对内嵌的CAM做简单的测试。和内建测试相比该方法更加简单、灵活,可以作为内建自测试的一个很好的补充。