DFT设计—MBIST算法测试
当soc上有超过80%的芯片面积被各种形式的存储器占用之时，存储器的dft测试已经变得非常重要。
(一)存储器故障模型类型：
1.固定故障(saf)，即stuck at fault
存储单元stuck at 1或0。
2.转换故障(tf)，即transition fault
比如可以1->0,但是无法完成0->1的准换。
3.耦合故障(cf)，即couple fault
由于邻接单元，许多单元共享字线和位线，写入一个单元可能导致另一个单元出现相同值。反向耦合(cfin, inversion couple fault)是指当写入一个值到一个存储单元时，该值将反转另一个存储单元值。
比如，要测试cf，需在所有单元中写0，然后在存储单元a写1。读取所有单元值，检查除了单元a为1外，是否还有其他单元被耦合拉为1了。另外，对相反值也要采取此流程。
4.桥接故障(bf)，即bridge fault
两个或两个以上位线短接在一起就造成了桥接故障（bf)。
(二)存储器测试算法
测试存储器测试算法的性能指标通常有两个：
测试时间
故障覆盖率
常用的确定性测试算法有：checkerboard算法、march类算法、mscan（memory scan）算法、跳步 (galpat) 和走步 (walking 1/0)算法，我们重点介绍checkerboard算法、march类算法。
mscan算法
mscan 算法是一种最基本、最简单的测试算法。首先对所有待测单元写入全0，然后读取所有存储单元并判断是否有故障，接着写入全1，再读取所有存储单元并判断是否有故障，可以检测所有saf故障，缺点是仅支持部分耦合故障的测试，故障覆盖率有限。
checkerboard棋盘算法
checkerboard 算法也叫棋盘算法，基本过程是对每个存储单元进行赋值，保证每一个存储单元的值都与相邻单元的值不同，这样就将整个存储阵列分为了两块：存储值是0的为a 块，存储值是1的为b 块：
checkerboard棋盘算法分块后，按如下过程测试：
(1) 对a和b块分别写入0和1；
(2) 读所有存储单元；
(3) 对a和b块分别写入1和0；
(4) 读所有存储单元。
该算法的操作数为4n，n为存储单元个数，时间复杂度为o(n)，可以检测固定型故障和部分桥连故障，在bist 算法中应用广泛。
march 测试算法
march算法是一系列的算法，具有较高的故障覆盖率、测试时间较短，已经广泛应用于大容量sram 和dram 的测试，目前的march 算法主要有mats，mats+，march x、march c、march c-、march c+、march lr 等类型。可以检测各种内存故障（stuck-at、transition、address faults、idempotent coupling faults）。
march-c 算法以任何顺序将0写入所有存储单元，然后从位置 0开始以地址升序排序的方法读取并检查数据是否是0，并将已读取的位置写入1，遍历后，所有的存储器位都为1。然后我们又从位置0开始以递增顺序读取 1，并将每次读取的位置写为0。然后重复类似的测试。详细步骤如下：
march-c 的测试步骤：
按照上图的解释，march算法执行步骤可以更简单的描述如下：
地址递增：
初始化写0
读0，写1，地址顺序递增
读1，写0，地址顺序递增
地址递减：
读0，写1，地址顺序降序
读1，写0，地址顺序降序
按降序读0
march-c 读写一共进行10次，因此算法复杂度为10n。
当前，大多数行业标准使用march和棋盘格算法的组合，通常称为smarchckbd算法。该算法使mbist控制器能够进行快速行或列访问来检测内存故障。
我们可以看到景芯soc训练营也是采用的smarchckbd算法：
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由于邻接单元，许多单元共享字线和位线，写入一个单元可能导致另一个单元出现相同值。反向耦合(cfin, inversion couple fault)是指当写入一个值到一个存储单元时，该值将反转另一个存储单元值。
比如，要测试cf，需在所有单元中写0，然后在存储单元a写1。读取所有单元值，检查除了单元a为1外，是否还有其他单元被耦合拉为1了。另外，对相反值也要采取此流程。
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checkerboard 算法也叫棋盘算法，基本过程是对每个存储单元进行赋值，保证每一个存储单元的值都与相邻单元的值不同，这样就将整个存储阵列分为了两块：存储值是0的为a 块，存储值是1的为b 块：
checkerboard棋盘算法分块后，按如下过程测试：
(1) 对a和b块分别写入0和1；
(2) 读所有存储单元；
(3) 对a和b块分别写入1和0；
(4) 读所有存储单元。
该算法的操作数为4n，n为存储单元个数，时间复杂度为o(n)，可以检测固定型故障和部分桥连故障，在bist 算法中应用广泛。
march 测试算法
march算法是一系列的算法，具有较高的故障覆盖率、测试时间较短，已经广泛应用于大容量sram 和dram 的测试，目前的march 算法主要有mats，mats+，march x、march c、march c-、march c+、march lr 等类型。可以检测各种内存故障（stuck-at、transition、address faults、idempotent coupling faults）。
march-c 算法以任何顺序将0写入所有存储单元，然后从位置 0开始以地址升序排序的方法读取并检查数据是否是0，并将已读取的位置写入1，遍历后，所有的存储器位都为1。然后我们又从位置0开始以递增顺序读取 1，并将每次读取的位置写为0。然后重复类似的测试。详细步骤如下：
march-c 的测试步骤：
按照上图的解释，march算法执行步骤可以更简单的描述如下：
地址递增：
初始化写0
读0，写1，地址顺序递增
读1，写0，地址顺序递增
地址递减：
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读1，写0，地址顺序降序
按降序读0
march-c 读写一共进行10次，因此算法复杂度为10n。
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