Национальный исследовательский ядерный
университет «МИФИ»
Отчет по Домашнему Заданию №1
по курсу “Сети компьютеров”
на тему:
«MBIST Техника в СО»
Подготовил студент группы А9-11
Марков.А.М
Проверил доцент кафедры №27
Лапшинский В.А.
Москва
02.10.2014_v.3.0
Глоссарий
MBIST (Memory Build-In-Self-Test) — самотестируемая память.
Cache память — память микроконтроллера, в которой хранятся команды или операнды. Нужны для ускорения работы микроконтроллера.
JTAG - (Joint Test Action Group) - название рабочей группы по разработке стандарта IEEE 1149. Интерфейс предназначен для подключения сложных цифровых микросхем или устройств уровня печатной платы к стандартной аппаратуре тестирования и отладки.
TDO(Test Data Output) - выход последовательных данных периферийного сканирования.
TDI(Test Data Input )- вход последовательных данных периферийного сканирования.
IEEE — Institute of Electrical and Electronics Engineers («Институт инженеров по электротехнике и электронике
Реферат
Этот отчет посвящен применению MBIST в со-временной электронике и сетевом оборудовании.
Число страниц: 14
Число таблиц: 1
Рисунков: 6
Источников в списке литературы: 3
Ключевые слова: MBIST; JTAG; TDOЖ TDI
Оглавление
1. Введение
2. Общие сведения про MBIST
2.1. Виды
3. Алгоритмы тестирования
3.1. Запись
3.2. Чтение
3.3. Запись/чтение
3.4. Проверка краевых дефектов
3.5. Другие алгоритмы
4. Практическое использование MBIST в современной электро-нике и сетевом оборудовании
5. Заключение
Список литературы
1. Введение
Многим известно, что при производстве различных мик-роконтроллер и микропроцессоров, существует процент выхода годных. Если говорить по-другому, не все микросхемы получа-ются корректно работающими. Дефекты, чаще всего, находятся в различных ЗУ (Cache; память самого микроконтроллера). Для упрощения и ускорения проверки этих ЗУ и была придумана MBIST (Рис. 1) память. [1]
Рис. 1 What does MBIST stand for
2. Общие сведения про MBIST
Главной составляющей MBIST, является MBIST-контроллер(Рис. 2). Он находится на одной микросхеме с тести-руемым ЗУ.
Рис. 2 MBIST контроллер
Допустим протестировать нужно Cache память. Контроллер MBIST отправляет на Cache контроллер данные, которые будут записаны, адреса по которым эти данные записываются и различные управляющие сигналы. На контроллер MBIST при-ходят считанные данные. Далее идет сравнение записанных и считанных данных. Если они не совпадают, контроллер MBIST об этом сигнализирует, и память считается бракованной. Суще-ствуют несколько алгоритмов тестирования. Далее будет рас-смотрен один из них. Примерная блок-схема MBIST-контроллера представлена на рисунке 3.
Рис.3 MBIST-контроллер
2.1. Виды
MBIST-контроллеры отличаются способами доступа. Существует 2 способа доступа к MBIST-контроллеру.
1. Подключение через JTAG (Рис. 4) [2]
2. DirectAccess [3]
Рис. 4 Разъем JTAG
Первый способ используется для проверки памятей на плате. Для тестирования используются только 2 контакта. Это TDO и TDI. Когда на TDI подается управляющий сигнал, MBIST-контроллер начинает тестирование памяти или памятей. Если регистрируется наличие "сломанного" бита, то MBIST-контроллер выдает на TDO сигнал ошибки. Это может быть как единичный бит, так и особая последовательность, в которой закодировано точное местоположение "сломанного" бита.
Второй способ используется для проверки ЗУ на микро-схемах памяти. В этом способе, доступ к MBIST-контроллеру осуществляется на прямую. В таком подключении невозможно определить точное местоположение "сломанного" бита. Опре-деляется только есть он или нет.
У этих способов есть свои плюсы и минусы. Они показа-ны в таблице 1.
Таблица 1 Основные плюсы и минусы подключений
3. Алгоритмы тестирования
Рассмотрим один их алгоритмов тестирования. Он состоит из 4х основных процессов.
1. Запись
2. Чтение
3. Запись/чтение.
4. Проверка краевых дефектов.
Рассмотрим эти этапы.
3.1. Запись
Запись проходит следующим образом (Рис. 5).
Рис. 5 Запись
С нулевого адреса начинается запись. Данные последова-тельно записываются во все строки памяти до последнего.
3.2. Чтение
Чтение происходит следующим образом (Рис. 6).
Рис. 6 Чтение
Чтение происходит начиная с последнего адреса.
Первые 2 этапа данного алгоритма нужны для целостной проверки памяти. Проверяется, во все ли строки были записаны данные.
3.3. Запись/чтение
На этом этапе происходит следующее:
• Запись в строку с нулевым адресом
• После записи строка сразу же считывается
• Сравнивается записанная и считанная информа-ция
• Запись в строку с первым адресом
Далее таким же образом тестируется вся память. На этом этапе проверяется каждый бит памяти. Если записанная и считанная информация не совпадают, то память считается бракованной.
3.4. Проверка краевых дефектов
При производстве микросхем, повышается вероятность дефектов на краях. Для выявления таких дефектов и нужен дан-ный этап. Он аналогичен предыдущему лишь с одним отличием. Исследуются только 2 строки. С нулевым и с максимальным адресом.
3.5. Другие алгоритмы
Это самый простейший из алгоритмов тестирования. Да-лее будут приведены названия более сложных.
• Шахматная доска (checkerboard)
• Wordline stripe
• Enhanced March e-
• March LR'
• Pseudo-random address
• Galloping ones
4. Практическое использование MBIST в современной электронике и сетевом оборудовании
С появлением MBIST-контроллеров, существенно упростилось тестирование различных памятей. Не нужно писать программу, "отправлять" ее на плату/микросхему. Достаточно подать всего лишь 1 бит на нужный вход MBIST-контроллера. Это является большим плюсом при создании электронного и сетевого оборудования. Так же проверку нескольких памятей можно выполнять параллельно. Максимальное число памятей, которое может тестировать 1 MBIST-контроллер, на данный момент составляет 64 штуки. Размер памятей до 2-х МБ.
Но также у этой технологии существуют и минусы. MBIST-контроллер занимает место. Следовательно микросхема увеличивается в размерах. Это не всегда приемлемо.
5. Заключение
В этом отчете рассмотрен один из способов выявления дефектов памяти. Этот способ может применяется непосредст-венно на фабрике. Он может быть полностью автоматизирован. Такая проверка уменьшает количество бракованных плат/микросхем в партии, поступившей на продажу.
Литература
1. Статья про MBIST:
http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0402a/Chddhjdi.html
2. Информация по доступу через JTAG: Cadence "Design For Test In Encounter RTL Compiler" Cadence.
3. Информация по доступу DirectAccess: Cadence "Using En-counter RTL Compiler" | 
