如果你最近想買手機(jī),沒準(zhǔn)兒你一看價格會被嚇到,手機(jī)什么時候偷偷漲價啦!
其實對于手機(jī)漲價,手機(jī)制造商也是有苦難言,其中一個顯著的原因是存儲器芯片價格的上漲↗↗↗
>>>存儲器memory的江湖地位
存儲器memory,是電子設(shè)備的基礎(chǔ)核心部件之一,全球memory市場規(guī)模約700億美元,在全球3352億美元的集成電路產(chǎn)業(yè)中,占據(jù)23%的份額。
隨著今年存儲器價格的飆漲,各大memory廠商賺得盆滿缽滿,甚至把memory稱為印鈔機(jī)也絲毫不為過。與此同時,存儲器在真金白銀的交換中,也充分證明了自己在電子信息產(chǎn)業(yè)江湖中的地位。
>>>存儲器的分類
存儲介質(zhì)的形式有很多種,從穿孔紙卡、磁鼓、磁芯、磁帶、磁盤,到半導(dǎo)體DRAM內(nèi)存,以及SD卡,固態(tài)硬盤、SSD、閃存等各種存儲介質(zhì)。
存儲器大致可以分為掉電易失性(Volatile Memory)和非掉電易失性(Non-volatile memory)。
目前全球存儲器市場最大的集中在
DRAM、NAND Flash、NORFlash三大類
這三類存儲器,主要用在哪里呢?
以手機(jī)舉例——
DRAM
4GB就是內(nèi)存部分,DRAM,用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序, 例如屏幕前的你正在刷的微信;
NAND FLASH64GB就是閃存部分,NAND FLASH,用來存放長期信息,例如各位寶寶的美顏美照,你的聊天記錄,還有其他……當(dāng)然了,也正是因為我們存的東西越來越多,二維空間已經(jīng)無法存放這么多的信息,生生逼著NAND走向了三維空間,也就是3D NAND。
▲3D NAND的構(gòu)造就像一個摩天大樓
此外,一些新型的存儲器也在研究的過程中,例如磁阻式RAM (MRAM--ST-MRAM、STT-MRAM)、電阻式RAM(ReRAM),PRAM、FeRAM等。
了解了Memory的龐大家族,和主要成員之后,我們回到老本行,來研究一下memory的測試方法。
按照Memory的設(shè)計制造working flow及其輔助電路,測試環(huán)節(jié)大致分為以下幾個部分:
-
Cell level --design andmodeling 單元設(shè)計、評估及建模
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Chip level --Protocolvalidation 芯片級協(xié)議分析
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Module level 以SSD為例
接下來我們分上、下兩篇分別講解
這5個部分的詳細(xì)測試方法和測試方案
{ 第一部分 }
Typical Cell evaluation of NVM – flash memory三大問題,一個對策,你值得擁有
1當(dāng)前主流的NVM由于讀寫速度快,測試序列復(fù)雜,因此在測試時需要
High pulse quality 高質(zhì)量的脈沖
Complex waveform generation復(fù)雜的信號生成
Higher throughput 高吞吐率
典型的memory cell測試主要分為3部分:
1、Write / Erase pulse width dependency
2、Endurance test
3、Disturb test
Write / Erase pulse width dependency
流程如下
問題 1-a)脈沖波形失真
根據(jù)以上測試流程,首先我們的工程師編寫程序?qū)戇M(jìn)一個理想脈沖。
然而由于傳輸線的多重反射及電感效應(yīng),實際測試脈沖已經(jīng)引入了失真:
問題 1-b) 復(fù)雜的時序圖生成
時鐘的同步、延時、脈寬、上升下降沿,都是要考慮的因素
2Endurance Test的流程如下
問題2-a) 超長疲勞測試時間
Issue 2-b) 還是波形產(chǎn)生的問題,在疲勞測試中需要為memory cell注入多電壓信號脈沖,以測試memory的性能
3
Disturb test
Issue 3-a) 測試設(shè)備的靈活性,例如:在兩個cell上同時加壓,一個為工作單元, 一個為干擾單元
Issue 3-b) 要求比較高的電壓加速degradation (e.g. > 40Vfor NAND)
總結(jié)以上部分,可得在存儲器單元主要三種功能測試中,主要的測試挑戰(zhàn)如下
面對如此錯綜復(fù)雜的考量,正確的方法,是使用Keysight HV-SPGU module in B1500A(HighVoltage Semiconductor Pulse Generator Unit),這是基于Keysight半導(dǎo)體參數(shù)分析儀(也就是Tracer)B1500A的高壓脈沖產(chǎn)生單元,它可以產(chǎn)生± 40V的電壓脈沖,用于memory cell 的disturb test。
從正面面板,可以看到這一個可配置于B1500A的模塊,每個模塊有兩個channel,也就是說對于5插槽的B1500A,最高可以配置10個channel。
除了高壓、通道數(shù)之外,我們接下來來了解一下它在復(fù)雜波形生成、超高脈沖精度、以及測試軟件等方面的能力,看它是如何在方方面面滿足memory cell測試的全部要求。
>>> 看精度
如此好的精度,帶來的直接好處,就是脈沖建立時,overshoot和振鈴都非常小,來看幾種電壓和建立時間的組合:
▲Ttransient=20ns;Vamp=10V
▲Ttransient=20ns;Vamp=20V
▲Ttransient=30ns;Vamp=40V
>>>看測試場景
33種測試場景,貼心內(nèi)置
>>>看速度:
Estimated test time
for one millioncycle endurance test
20倍加速,再也不用等待那么長的時間。
{ 第二部分 }
On-wafer massiveparametric test for memory第一部分居然羅里吧嗦講了這么長,弄得小編開始懷疑自己的年齡。為了證明小編還年輕,決定一言不發(fā),甩2張圖直截了當(dāng)簡單粗暴快刀斬亂麻結(jié)束這一部分
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下期預(yù)告
DRAM, 主要用作Main Memory,也就是我們常見的電腦和手機(jī)的內(nèi)存部分,DDR=Double Data Rate雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器。嚴(yán)格的說DDR應(yīng)該叫DDR SDRAM,人們習(xí)慣稱為DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random AccessMemory的縮寫,即同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。而DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫,是雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器的意思。
還有UFS, eMMC, M.2, 一一在路上。
最后安利:芯片不止決定了電子系統(tǒng)的性能,還在很大程度上決定了電子產(chǎn)品的定價。支持國家大力發(fā)展存儲器,突破科技封鎖和市場壟斷。
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Memory
+關(guān)注
關(guān)注
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原文標(biāo)題:Memory及其controller芯片整體測試方案(上篇)
文章出處:【微信號:icbank,微信公眾號:icbank】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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