SRAM型FPGA微系统故障分析及测试覆盖性研究

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作者 张宇飞 华更新 +3 位作者 赵亚飞 刘群 张帆 李勇 《微电子学与计算机》 2025年第10期158-167,共10页

基于系统级封装(System in a Package, SiP)技术的SRAM型FPGA微系统广泛应用于航天领域。由于微系统复杂的封装结构,限制了大多数传统失效分析设备与分析方式的应用。针对微系统器件的故障诊断困难、测试流程复杂等可靠性问题,开展了常... 基于系统级封装(System in a Package, SiP)技术的SRAM型FPGA微系统广泛应用于航天领域。由于微系统复杂的封装结构,限制了大多数传统失效分析设备与分析方式的应用。针对微系统器件的故障诊断困难、测试流程复杂等可靠性问题,开展了常见故障分析研究。对SRAM配置固有缺陷和FPGA内部配置刷新电路异常等典型故障的产生机理进行了深入分析和总结。结合理论分析和问题现象,提出了配置位回读校验测试及比对、辅助电源VCC, AUX电流参数一致性控制等测试筛选方法,有效提升了测试覆盖性。利用相应测试手段和数据分析方法,可精准定位失效机理与失效部位,对后续宇航用SRAM型FPGA微系统应用及筛选有重要意义。 展开更多

关键词 sram型FPGA 微系统 故障分析 测试覆盖性

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基于March X算法的SRAM BIST的设计 被引量：4

2

作者 冯国臣 沈绪榜 刘春燕 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2005年第12期44-47,共4页

针对LS-DSP中嵌入的128kbSRAM模块,讨论了基于MarchX算法的BIST电路的设计。根据SRAM的故障模型和测试算法的故障覆盖率,讨论了测试算法的选择、数据背景的产生;完成了基于MarchX算法的BIST电路的设计。128kbSRAMBIST电路的规模约为2000... 针对LS-DSP中嵌入的128kbSRAM模块,讨论了基于MarchX算法的BIST电路的设计。根据SRAM的故障模型和测试算法的故障覆盖率,讨论了测试算法的选择、数据背景的产生;完成了基于MarchX算法的BIST电路的设计。128kbSRAMBIST电路的规模约为2000门,仅占存储器面积的1.2%,故障覆盖率高于80%。 展开更多

关键词 sram.测试 MARCH算法 BIST

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基于边界扫描的SRAM测试技术的研究与实现 被引量：4

3

作者 陈寿宏 颜学龙 黄新 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第2期324-326,共3页

静态随机存储器(SRAM)应用广泛,必须充分测试以保证其高可靠性;应用边界扫描的虚拟探针技术实现SRAM测试,分析SRAM功能结构并建立测试模型;以HY6264SRAM存储器为被测对象进行DEMO板可测性设计,应用TCL语言描述其测试信息;实验证明,该方... 静态随机存储器(SRAM)应用广泛,必须充分测试以保证其高可靠性;应用边界扫描的虚拟探针技术实现SRAM测试,分析SRAM功能结构并建立测试模型;以HY6264SRAM存储器为被测对象进行DEMO板可测性设计,应用TCL语言描述其测试信息;实验证明,该方法可完成对SRAM外围线(包括控制线、数据线和地址线)和存储单元的测试与故障诊断,结果正确且诊断定位具体,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 sram测试 边界扫描测试 故障诊断 TCL语言

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嵌入式双端口SRAM可编程内建自测试结构的设计 被引量：3

4

作者 颜学龙 汤敏 《计算机测量与控制》 CSCD 2006年第7期853-854,共2页

分析了嵌入式双端口SRAM的故障模型,并在此基础上提出了一种新型的针对嵌入式双端口SRAM的BIST结构；它能够有效地测试双端口SRAM,通过使用新型的指令格式能够减少指令数据量和测试时间。

关键词 内建自测试 双端口sram测试 MARCH算法 可编程

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边界扫描SRAM簇板级互连测试研究 被引量：1

5

作者 李桂祥 刘明云 +1 位作者 杨江平 项建涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期61-66,共6页

由于边界扫描结构的复杂与费用的关系,在现代电子电路中广泛使用的静态随机存取存储器还很少包含边界扫描结构。本文提出了一种能完全实现SRAM簇互连测试的方法,该方法能检测SRAM簇控制线、数据线和地址线的板级互连故障,且测试长度较短。

关键词 边界扫描 sram簇 板级互连 静态随机存取存储器 测试

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CMOS SRAM器件单粒子锁定敏感区的脉冲激光定位试验研究 被引量：4

6

作者 余永涛 封国强 +3 位作者 陈睿 蔡明辉 上官士鹏 韩建伟 《航天器环境工程》 2014年第2期150-153,共4页

利用脉冲激光定位成像系统,对CMOS SRAM K6R4016V1D器件开展了单粒子锁定效应(SEL)敏感区定位的试验研究。试验结果表明:该器件的单粒子锁定效应敏感区呈周期性分布,而对于单一的SEL敏感区,其长度和宽度相差很大。在此基础上进一步讨论... 利用脉冲激光定位成像系统,对CMOS SRAM K6R4016V1D器件开展了单粒子锁定效应(SEL)敏感区定位的试验研究。试验结果表明:该器件的单粒子锁定效应敏感区呈周期性分布,而对于单一的SEL敏感区,其长度和宽度相差很大。在此基础上进一步讨论了SEL敏感区的分布对测试方法和空间SEL发生频次计算的影响。 展开更多

关键词 单粒子锁定 敏感区定位 单粒子锁定频次 静态存储器 脉冲激光试验

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一种测试SRAM失效的新型March算法 被引量：2

7

作者 须自明 王国章 +1 位作者 刘战 于宗光 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期330-333,共4页

随着工艺偏差的日益增加,新的失效机制也在亚100 nm工艺的CMOS电路里出现了,特别是SRAM单元。SRAM单元的故障由晶体管阈值电压Vt差异引起,而Vt差异又是由工艺偏差造成的。对于这类SRAM失效机制,需要把它映射成逻辑故障模型,并为检测出... 随着工艺偏差的日益增加,新的失效机制也在亚100 nm工艺的CMOS电路里出现了,特别是SRAM单元。SRAM单元的故障由晶体管阈值电压Vt差异引起,而Vt差异又是由工艺偏差造成的。对于这类SRAM失效机制,需要把它映射成逻辑故障模型,并为检测出这类故障研究出新的March测试序列。针对这些逻辑故障模型,提出了一种新型的March算法序列;并通过验证,得到了很高的测试覆盖率。 展开更多

关键词 失效机制 March测试序列 工艺偏差 sram

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SRAM型FPGA单粒子翻转失效率自动测试系统设计与实现 被引量：6

8

作者 周永彬 杨俊 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期2272-2274,共3页

在航天应用时,辐射易敏SRAM型FPGA因单粒子翻转导致的在轨失效率必须满足设计要求;针对该在轨失效率的地面测试预计难题,提出了一种基于单粒子翻转空时特性仿真的自动注入测试方案,通过静态翻转截面测试和失效错误比的动态注入测试两个... 在航天应用时,辐射易敏SRAM型FPGA因单粒子翻转导致的在轨失效率必须满足设计要求;针对该在轨失效率的地面测试预计难题,提出了一种基于单粒子翻转空时特性仿真的自动注入测试方案,通过静态翻转截面测试和失效错误比的动态注入测试两个步骤,得到FPGA加载不同应用时的动态翻转截面;提出失效映射函数的概念,对测试原理进行了合理性解释;引入了时间维恒定失效概率特性,提出了一种注入集缩减方法,在确保单粒子翻转空时特性仿真的真实性的基础上,加快了测试速度;与高能粒子束流实验的结果对比表明,该自动测试系统测试结果的可信度达到了90%左右。 展开更多

关键词 sram型FPGA 故障注入测试 SEU仿真 失效映射函数

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纳米DDR SRAM器件重离子单粒子效应试验研究 被引量：8

9

作者 罗尹虹 张凤祁 +3 位作者 郭红霞 周辉 王燕萍 张科营 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2705-2710,共6页

针对90nm和65nm DDR(双倍数率)SRAM器件,开展与纳米尺度SRAM单粒子效应相关性的试验研究。分析了特征尺寸、测试图形、离子入射角度、工作电压等不同试验条件对单粒子翻转(SEU)的影响和效应规律,并对现有试验方法的可行性进行了分析。... 针对90nm和65nm DDR(双倍数率)SRAM器件,开展与纳米尺度SRAM单粒子效应相关性的试验研究。分析了特征尺寸、测试图形、离子入射角度、工作电压等不同试验条件对单粒子翻转(SEU)的影响和效应规律,并对现有试验方法的可行性进行了分析。研究表明:特征尺寸减小导致翻转截面降低,测试图形和工作电压对器件单粒子翻转截面影响不大;随着入射角度增加,多位翻转的增加导致器件SEU截面有所增大;余弦倾角的试验方法对于纳米器件的适用性与离子种类和线性能量转移(LET)值相关,具有很大的局限性。 展开更多

关键词 纳米sram 单粒子效应 多位翻转 测试图形 倾角

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基于辐射回避的SRAM型FPGA瞬时电离辐射效应测试系统研制 被引量：3

10

作者 齐超 林东生 +3 位作者 陈伟 杨善潮 王桂珍 龚建成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期598-601,共4页

介绍了瞬时电离辐射环境中SRAM型FPGA配置存储器测试的实现方法,提出了将辐射回避应用于FPGA瞬时电离辐射效应测试的方法,设计了可辐射回避的在线测试系统,并对FPGA进行了瞬时电离辐射效应实验。结果表明,测试系统能准确、可靠地进行配... 介绍了瞬时电离辐射环境中SRAM型FPGA配置存储器测试的实现方法,提出了将辐射回避应用于FPGA瞬时电离辐射效应测试的方法,设计了可辐射回避的在线测试系统,并对FPGA进行了瞬时电离辐射效应实验。结果表明,测试系统能准确、可靠地进行配置存储器测试,辐射回避是实现大规模集成电路瞬时电离辐射效应测试的有效手段。 展开更多

关键词 sram型FPGA 瞬时电离辐射 辐射回避 测试系统

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低电压SRAM测试电路设计与实现

11

作者 蔡志匡 王昌强 +3 位作者 王荧 荣佑丽 吕凯 肖建 《电子器件》 CAS 北大核心 2018年第6期1394-1400,共7页

针对一款256 kbit的低电压8T SRAM芯片进行测试电路设计,电路主要包括DFT电路和内建自测试电路两部分,前者针对稳定性故障有着良好的覆盖率,后者在传统March C+算法基础上,提出了一种March-Like算法,该算法能够实现更高的故障覆盖率。... 针对一款256 kbit的低电压8T SRAM芯片进行测试电路设计,电路主要包括DFT电路和内建自测试电路两部分,前者针对稳定性故障有着良好的覆盖率,后者在传统March C+算法基础上,提出了一种March-Like算法,该算法能够实现更高的故障覆盖率。仿真结果表明,DFT电路能够减小稳定性故障的最小可检测电阻,提高了稳定性故障的测试灵敏度; March-Like算法可以检测到低电压SRAM阵列中的写破坏耦合故障、读破坏耦合故障和写干扰故障。 展开更多

关键词 低电压sram DFT 内建自测试 故障覆盖率

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SRAM FPGA电离辐射效应试验研究 被引量：7

12

作者 于庆奎 张大宇 +3 位作者 张海明 唐民 文亮 施蕾 《航天器环境工程》 2009年第3期229-231,198,共3页

针对sramfpga空间应用日益增多,以100万门sramfpga为样品,进行了单粒子效应和电离总剂量效应辐照试验.单粒子试验结果是:试验用粒子最小let为1.66mev·cm2/mg,出现seu(单粒子翻转);let为4.17 mev·cm2/mg,出现sefi(单粒子功能中... 针对sramfpga空间应用日益增多,以100万门sramfpga为样品,进行了单粒子效应和电离总剂量效应辐照试验.单粒子试验结果是:试验用粒子最小let为1.66mev·cm2/mg,出现seu(单粒子翻转);let为4.17 mev·cm2/mg,出现sefi(单粒子功能中断),通过重新配置,样品功能恢复正常;let在1.66～64.8mev·cm2/mg范围内,未出现sel(单粒子锁定);试验发现,随seu数量的累积,样品功耗电流会随之增加,对样品进行重新配置,电流恢复正常.电离总剂量辐照试验结果是:辐照总剂量75krad(si)时,2只样品功能正常,功耗电流未见明显变化.辐照到87 krad(si)时,样品出现功能失效.试验表明sram fpga属于seu敏感的器件,且存在sefi.seu和sefi会破坏器件功能,导致系统故障.空间应用sram fpga必须进行抗单粒子加固设计,推荐的加固方法是三模冗余(tmr)配合定时重新配置(scrubbing).关键部位如控制系统慎用sram fpga. 展开更多

关键词 专用集成电路 单粒子效应 总剂量效应 辐照试验 抗辐射加固

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一种基于全数字锁相环的SRAM实速测试方案

13

作者 张立军 王子欧 +2 位作者 于跃 郑坚斌 毛凌锋 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期121-125,共5页

提出了一种采用实速测试方式测试SRAM性能参数及可靠性的方案。该方案在内建自测试(BIST)电路的基础上,通过增加一个超高速ADPLL为SRAM性能的实速测试提供一个高频时钟,同时还加入延时链来产生不同相位的4个时钟。通过调整这4个时钟的... 提出了一种采用实速测试方式测试SRAM性能参数及可靠性的方案。该方案在内建自测试(BIST)电路的基础上,通过增加一个超高速ADPLL为SRAM性能的实速测试提供一个高频时钟,同时还加入延时链来产生不同相位的4个时钟。通过调整这4个时钟的相位来获得SRAM的关键性能参数,如存取时间、地址建立和保持时间等。该方案在UMC 55nm CMOS标准逻辑工艺下流片验证。测试结果显示,SRAM最大测试工作频率约为1.3GHz,测试精度为35ps。 展开更多

关键词 静态随机存储器 全数字锁相环 内建自测试 延时链 实速测试

原文传递

基于March C-算法的SRAM芯片的SEU失效测试系统 被引量：2

14

作者 王鹏 李振 +1 位作者 邵伟 薛茜男 《电子器件》 CAS 北大核心 2014年第5期803-807,共5页

为实现SRAM芯片的单粒子翻转故障检测,基于LabVIEW和FPGA设计了一套存储器测试系统:故障监测端基于LabVIEW开发了可视化的测试平台,执行数据的采集、存储及结果分析任务,板卡测试端通过FPGA向参考SRAM和待测SRAM注入基于March C-算法的... 为实现SRAM芯片的单粒子翻转故障检测,基于LabVIEW和FPGA设计了一套存储器测试系统:故障监测端基于LabVIEW开发了可视化的测试平台,执行数据的采集、存储及结果分析任务,板卡测试端通过FPGA向参考SRAM和待测SRAM注入基于March C-算法的测试向量,通过NI公司的HSDIO-6548板卡采集2个SRAM的数据,根据其比较结果判定SEU故障是否发生。该系统可以实时监测故障状态及测试进程,并且具有较好的可扩展性。 展开更多

关键词 仿真测试 单粒子翻转 LabVIEW MARCH C-算法 sram

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基于FPGA的SRAM测试电路的设计与实现 被引量：4

15

作者 田勇 孙晓凌 申华 《电子工程师》 2008年第12期57-59,共3页

为了保证独立的SRAM模块或嵌入式SRAM模块功能的完整性与可靠性,必须对SRAM模块进行测试。介绍了一种基于Altera DE2开发板的面向字节的SRAM测试电路的设计与实现。测试算法采用分为字内和字间测试两部分的高故障覆盖率March C-算法;设... 为了保证独立的SRAM模块或嵌入式SRAM模块功能的完整性与可靠性,必须对SRAM模块进行测试。介绍了一种基于Altera DE2开发板的面向字节的SRAM测试电路的设计与实现。测试算法采用分为字内和字间测试两部分的高故障覆盖率March C-算法;设计的测试电路可由标准的JTAG(联合测试工作组)接口进行控制。设计的测试电路可测试独立的SRAM模块或作为BIST(内建自测试)电路测试嵌入式SRAM模块。验证结果表明该SRAM测试系统是非常高效的。 展开更多

关键词 sram(静态随机存储器) MARCH C-算法 JTAG BIST

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on-Chip SRAM内建自测试及其算法的研究

16

作者 刘有耀 李彬 《数字通信》 2014年第4期14-18,共5页

具体研究on-Chip SRAM的内建自测试及其算法。在引入嵌入式存储器内建自测试的基础上,详细分析on-Chip SRAM内建自测试的具体实现方法,反映出内建自测试对于简化测试程序和缩短测试时间,从而降低测试成本的重要性。详细描述在测试on-Chi... 具体研究on-Chip SRAM的内建自测试及其算法。在引入嵌入式存储器内建自测试的基础上,详细分析on-Chip SRAM内建自测试的具体实现方法,反映出内建自测试对于简化测试程序和缩短测试时间,从而降低测试成本的重要性。详细描述在测试on-Chip SRAM时常用的算法,并具体分析非传统性测试算法——Hammer算法和Retention算法。 展开更多

关键词 片上静态随机存储器 内建自测试 故障模型 测试算法

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65nm SRAM传统静态指标的测试方案及研究 被引量：2

17

作者 陈凤娇 简文翔 +2 位作者 董庆 袁瑞 林殷茵 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期613-618,共6页

65nm及其以下工艺,工艺波动对SRAM性能影响越来越大。SRAM读写噪声容限能够反映SRAM性能的好坏,对于预测SRAM良率有着重要的作用。采用一种新型测试结构测量SRAM读写噪声容限(即SRAM传统静态指标),该测试结构能够测量65nm SRAM在保持、... 65nm及其以下工艺,工艺波动对SRAM性能影响越来越大。SRAM读写噪声容限能够反映SRAM性能的好坏,对于预测SRAM良率有着重要的作用。采用一种新型测试结构测量SRAM读写噪声容限(即SRAM传统静态指标),该测试结构能够测量65nm SRAM在保持、读、写三种操作下的指标:Hold SNM,RSNM,N-curve,WNM。为了解决其它测试方法存在的测试工作量大和IR drop(压降)等问题,该测试结构采用四端结构引出SRAM的内部存储结点,通过译码器选中特定的SRAM单元进行测试,解决了端口复用问题。提出的测试结构已在SIMC65nm CMOS标准工艺上流片验证,并测得相应数据。 展开更多

关键词 工艺波动 传统静态指标 静态随机存取存储器 测试结构 四端结构

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一款SRAM芯片的设计与测试 被引量：4

18

作者 刘文斌 汪金辉 +2 位作者 袁颖 杨洪艳 侯立刚 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期495-498,502,共5页

基于Chartered 0.35μm EEPROM CMOS工艺,采用全定制方法设计了一款应用于低功耗和低成本电子设备的8×8 bit SRAM芯片。测试结果表明,在电源电压为3.3 V,时钟频率为20MHz的条件下,芯片功能正确、性能稳定、达到设计要求,存取时间约... 基于Chartered 0.35μm EEPROM CMOS工艺,采用全定制方法设计了一款应用于低功耗和低成本电子设备的8×8 bit SRAM芯片。测试结果表明,在电源电压为3.3 V,时钟频率为20MHz的条件下,芯片功能正确、性能稳定、达到设计要求,存取时间约为6.2 ns,最大功耗约为6.12 mW。 展开更多

关键词 sram 灵敏放大器 译码器 芯片测试 存取时间

原文传递

基于MBIST的多片SRAM联合测试实现 被引量：1

19

作者 刘学勇 李晓江 马成炎 《电子器件》 CAS 2008年第5期1674-1676,1680,共4页

现代ASIC设计中,存储器特别是SRAM的使用必不可少,用于存放大量数据。在稍微大的电路设计中,可能会需要多片不同大小的SRAM以配合整体工作。用EDA软件当然能够生成对应的MBIST电路代码,但多片SRAM会产生多个这样的控制电路,这无疑产生... 现代ASIC设计中,存储器特别是SRAM的使用必不可少,用于存放大量数据。在稍微大的电路设计中,可能会需要多片不同大小的SRAM以配合整体工作。用EDA软件当然能够生成对应的MBIST电路代码,但多片SRAM会产生多个这样的控制电路,这无疑产生了不必要的浪费。从自身设计的单片SRAM的MBIST电路出发,基于此提出只用一个MBIST控制电路实现多片不同大小SRAM联合测试的方案,并给出综合报告以及其仿真结果。 展开更多

关键词 MBIST 多片sram 联合测试

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一种0.11μm SRAM PUF芯片的测试与分析 被引量：3

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作者 刘登科 刘伟 +4 位作者 宋贺伦 殷志珍 茹占强 吴菲 赵俊君 《电子测量技术》 2019年第17期88-94,共7页

物理不可克隆函数(PUF)是一种新型的信息安全硬件,在物联网、消费电子等领域正得到越来越广泛的应用。由于易于设计和制造,而且性能稳定,基于SRAM的PUF是目前得到工业界最广泛应用的PUF类型。针对一款自主设计的基于华虹0.11μm CMOS工... 物理不可克隆函数(PUF)是一种新型的信息安全硬件,在物联网、消费电子等领域正得到越来越广泛的应用。由于易于设计和制造,而且性能稳定,基于SRAM的PUF是目前得到工业界最广泛应用的PUF类型。针对一款自主设计的基于华虹0.11μm CMOS工艺的SRAM PUF,通过设计FPGA测试电路,PUF芯片测试板,对PUF芯片的片内汉明距离、片间汉明距离、稳定性等关键指标进行了详细测试和分析。测试结果表明,该PUF的片间汉明距离达到42.2%,片内汉明距离20.0%,可以满足身份识别、电子标签等应用的需求。同时,提出了对不稳定位进行筛选的系统级优化方法,可以在不进行模糊提取的情况下将片内汉明距离降低到2.1%。 展开更多

关键词 FPGA sram PUF 串口通信 芯片测试

原文传递