效率最好的內存測試電路開發環境

　　1.概述：整合性內存自我測試電路產生環境-Brains

　　Brains是從整體的芯片設計切入，利用硬件架構共享的觀念，可以大幅減少測試電路的門數 (Gate Count)，并且讓使用者能輕易產生優化的BIST電路。Brains可以自動的判讀內存并將其分群 (Grouping)，從產品設計前端大幅提升測試良率、降低測試成本，提高產業競爭力。Brains的五級到七級的彈性化管線式架構，可以滿足快速內存測試的需求，目前最高測試的速度已經可以達到1.2GHz，整體BIST電路的門數平均只需200個門數。另外為了簡化嵌入內存測試電路的復雜度，Brains只需簡單步驟即可完成內存測試電路的設計與嵌入。Brains的先進功能可以大幅縮減DPPM與降低芯片測試成本進而降低整體芯片成本，增加產品的可靠度以及增加產品的競爭力。

　　圖1-1. 傳統BIST示意圖

　　圖1-2. 傳統Memory Testing解決方案

　　圖1-3. 厚翼科技的BIST示意圖

　　圖1-4. 厚翼科技的解決方案

　　2. Brains架構

　　Brains是一個內存測試電路整合性開發環境，基本架構圖如下：

　　圖2-1. BRAINS執行架構圖

　　Brains 輸入檔:

　　RTL Verilog : 包含memory models 的Top HDL design檔案

　　Memory Modules : Memory models verilog檔案

　　UDM Files : 用戶自定義內存檔案

　　Brains 輸出檔:

　　RTL Verilog with BIST : 整入BIST電路的top HDL design檔案

　　Synthesis Scripts : 合成相關scripts檔案

　　RTL BIST Verilog : BIST 電路verilog檔案

　　Fault Memory : 整入error bit之memory models

　　Test Bench : 供BIST 電路仿真用之Testbench

　　3. 功能描述

　　BRAINS有下列功能：

　　n 支持RTL和Gate-level格式

　　n 透過BFL (Brains Feature List)設定BRAINS的功能

　　n 自動進行內存判別

　　n 自動產生Testbench

　　n 自動嵌入 BIST到原設計

　　n 自動追蹤 Cock Source

　　n 透過UDM (User Defined Memory) 檔案支持用戶自行定義的內存

　　4. 實作流程

　　Brains實作支援Top-down Flow和Bottom-up Flow，以下針對Top-down Flow加以介紹。

　　Brains BFL Flow – Top-down Flow

　　本章節介紹如何透過BFL檔案，并搭配Top-down 流程，來產生相對應之BIST電路。本章節提及之example case及相關文件，使用者若有需求，可與厚翼科技聯絡，進行索取。

　　4.1 解壓縮 Example Case

　　unix% tar xvfz multi_lab.tgz

　　unix% cd multi_lab/top_down_lab

　　4.2 建立 File-List 檔案 (*.f file)

　　完整的File-List 檔案可讓Brains 的執行更加順利，完整的File-List 檔案包含design verilog 檔案所使用的memory model 檔案，相關的standard cell 和macro檔案如下：

　　n Design.v (RTL or netlist)

　　n Memory.v

　　n Standard_cell.v (when your design is netlist)

　　n Parameter, e.g. +define+、+incdir+PATH/DIR …

　　圖4-1為 run.f 檔案之范例，用戶可依照此格式來產生相對應的File-List 檔案。

　　圖4-1. run.f 檔案范例

　　4.3 其它輸入檔案

　　n 如果使用者有特殊grouping需求，則可提供相關輸入檔案。如：*.def檔案或*.meminfo 檔案。*.def檔案可讓Brains依據實際memory model 擺放位置來做grouping。*.meminfo 檔案則可讓Brains依據使用者想要的grouping架構來執行。

　　n Memory model library檔案：此檔案可讓Brains依據其中所定義之power數值，來做為grouping的條件。

　　4.4 Memory Model 檢查功能 (Optional)

　　Brains 可幫助使用者識別出design 中所包含的memory model。用戶可使用memchecker 指令來檢查所使用到的memory models。詳細執行流程請參考Brains quick start guide文件，附錄A。

　　如果design中有memory model無法自動被Brains識別出來時，使用者可自行編寫 UDM 檔案，該檔案用來描述memory models 相關腳位及讀寫行為。詳細定義請參考brains_udm_ug.pdf文件。