什么是Memory Repair

Repair的意义

Memory占芯片大块的面积,如果出现坏的单元,直接算废片那也太浪费了。
因此现在芯片为了追求良率,会在最开始设计的时候就加入repair的功能。
本质就是增加冗余逻辑,以便在出现问题的时候可以用来替换掉坏的部分,就是一种面积换良率的方案。

Repair的形式

常见的有Row repair、Column repair
直观理解,就是整行、整列用redundancy逻辑替换掉。

Repair的类型

通常分为Soft repair和Hard repair。
此处引用:Tessent Memory Repair的介绍

hard reapir:memory的修复信息存储在fuse里面,启动时修复信息加载到要修复的memory中

soft repair:修复信息必须每次启动时,重新加载或者重新计算修复信息,如果修复信息存储在外部,可以使用BISR chain,或者重新执行redundancy analysi以及BIRA-BISR data transfer加载修复信息,使用soft repair会增加启动时间以及电路控制的复杂性,但优点是节省efuse的使用

MBIST、MBIRA和MBISR

Memory BIST(Built-in Self-Test)

是一种DFX技术,说白了就是在芯片中专门设计一段逻辑,用来检测Memory。
通常会进行如下测试:

  • March算法:遍历所有地址(如March C-检测 stuck-at/transition faults)
  • Checkerboard测试:交替写入0/1检测相邻单元干扰
  • 地址解码测试:验证地址线完整性

Memory BIRA(Built-in Redundancy-Analysis)

就是一种冗余资源分析的机制,分析哪些资源可以修复发现的故障。

Memory BISR(Built-In Self-Repair)

就是指上面讲到的自修复机制,通过预留冗余资源以实现修复。
Optimal Method for Test and Repair Memories Using Redundancy Mechanism for SoC

Repair的流程

  1. 当然是先自检,即走MBIST流程,获取故障信息。可以是上电自检,也可以是周期性自检。
  2. 然后开始分析,BIRA来评估评估冗余资源余量以及修复方案。
  3. 分析完得到修复配置,可以通过efuse(electronic FUSE)来烧写。

什么是Memory Repair
https://rongyel.github.io/posts/c3914d5e.html
作者
Rong晔
发布于
2025年4月23日
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