存儲器接口設計-認識信號完整性的價值

采用探測器來測量SI會改變正在被測量的信號，由于增加電容會引入一些問題，或造成SI變化消失。盡管可采用有源或場效應晶體管(FET)探測器，這種狀況由于頻率升高變得越來越普遍，尤其在具有點對點結構的系統中。

對于存儲器質量或穩定產品質量而言，SI測試有其局限性，Micron公司已在存儲器的多種內部質量測試時采用成百上千種SI示波器捕獲分析，得出如下結論：

* 在開發的初期采用SI測試能夠捕獲故障及識別重大錯誤。

* SI測試用于驗證板的改變。

* 板設計完成后，SI測試尚有一點價值。

圖2：隨電壓和溫度變化而變化的器件規格的實例。

Micron公司的內部測試流已脫離SI測試，它由以下幾點組成：

* 兼容性及邊際測試用于確認或測試具有存儲器的系統。

* 在兼容性及邊際測試檢測到錯誤后，不同的診斷工具用于隔離這一故障。

* 假如軟件確定了系統中的故障類型(地址、行、單個單元等)，存儲器芯片或模塊被隔離并被測試，然后我們會嘗試在存儲器測試夾具中復制這一故障狀態。

* 如果軟件不能提供有關故障的詳細資料，可將存儲器從系統中移開，然后進行組件或模塊測試來發現故障。

*　邏輯分析儀可用于確定故障問題/類型及違規情況。

盡管可采用示波器，經驗表明在迅速測量、確認和調試系統方面，其它的工具會更有效。我們相信這些替代工具使設計工程師能夠迅速地實現故障分析和排除。

Micron公司的自我質量控制流程得到如下結論：

* 定期的兼容性測試及邊際測試會暴露一些系統中出現的問題或困難。

* SI不能發現存儲器或系統級診斷所不能識別的任何問題，SI發現的是與其它測試所發現的相同的故障，因此重復了邊際測試及軟件測試的性能。

* SI測試很耗時，探測64位數據總線及俘獲目標示波器屏幕圖會消耗時間。

* SI采用昂貴的設備(示波器和探測器)

* 因需要高級工程師分析來評估目標信號的圖片，故而SI占用了寶貴的工程資源。

* SI測試不能發現所有的故障，兼容性及邊際測試能夠發現SI測試所不能檢測到的錯誤。

SI測試的替代方法

SI測試的替代方法被用于系統開發、存儲器質量控制和測試，本節將簡要敘述這些工具及其使用方法。

計算機系統極適于軟件測試，因為計算機能夠利用現成軟件，所以可使用多種存儲器診斷工具。當選擇軟件工具時，應關注那些支持強大升級功能的工具，并選擇可與新的診斷工具相結合的程序，診斷工具用來捕獲以前所未知的故障機制。

與PC不同，其它產品如消費電子、嵌入式及網絡產品的測試更加困難。針對這些應用類型，設計工程師開發專用工具或根本不使用 這些工具，編制更為魯棒的專用工具能獲得比SI測試更多的益處。值得注意的是：有時候在系統中不可能進行與存儲器規格有關的測試(如MPEG解碼或網絡數 據包傳輸)，在這些情況下，就應采用其它工具。

邊際測試

邊際測試強迫系統暴露邊際問題，有兩類邊際測試尤其重要:電壓及溫度的強化測試。這兩類強化測試重點在于使DRAM和DRAM控制器暴露到可能顯示系統問題的狀態，圖2以實例說明系統規格如何隨溫度變化。

作為典型的邊際測試，4角測試已被證明為測試存儲器的最有效的方法之一，就測試時間和所需的資源而言，這種測試也是可行的。對于一個具有最小和最大電壓及溫度分別為3.0V 和 3.6V 及0°C和70°C的系統而言，這四個角是：

*角1

* 最大電壓，最高溫度:3V，70°C

* 角2

* 最大電壓，最低溫度:3.6V，0°C

* 角2

* 最小電壓，最高溫度:3.0V，70°C

* 角4

* 最小電壓，最低溫度:3.0V，0°C

盡管方法不同，但通常的程序是讓系統在某個溫度和電壓保持穩定，然后在這一角進行一系列的測試，如果出現故障，應對此加以分 析。另外一種是2角測試，輸入到存儲器的電壓可能由電壓調節器控制，因此無法調節輸入到DRAM的電壓，在這種情況下，可采用最大和最小溫度測試或兩角測 試。

功率周期測試

功率周期強化測試反復開關(重啟)系統，測試包括冷啟動和熱啟動測試。系統由未被運行狀態到進入環境溫度下的運行狀態的過程 稱為冷啟動，當系統運行了一段時間且內部溫度穩定時進行的啟動為熱啟動。在啟動或上電時，在可能出現錯誤的地方會發生獨立的事件，包括電源供應電壓的升高 及存儲器的初始化，間歇性的問題只可通過反復啟動被檢測到。

自動刷新測試

DRAM單元漏電且必須被刷新以便正常操作，要節省耗電，自動刷新應在存儲器處于非讀寫狀態時進行。當進入和退出自動刷新功 能時，存儲器控制器會提供正確的命令；否則會丟失數據。與功率周期類似，自動刷新周期非常有用。如果出現某種間歇性的自動刷新進入或退出問題，重復這一周 期有助于檢測到這些問題。不采用自動刷新的應用應避免這種測試。

本文小結

存儲器及其它組件間接口中的系統級問題可能是細微且難以覺察的，在適當的時間采用正確的工具可使設計工程師很容易地識別出潛 在的問題并增加設計的魯棒性。重新評估邊際測試和兼容性測試，尤其是在內存質量控制或確認過程中的作用，會大大減少存儲器質量控制工程開發的時間，并對實 際故障有更有效和全面的認識，從而加快存儲器質量控制的過程，尤其在穩定質量方面，這些就是使用上述測試帶給你的主要回報。