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Episode 35: 車規級別晶片的SRAM測試算法三部曲之車用晶片面臨的SRAM失效種類

By 2025-06-10No Comments

在汽車應用中,SRAM扮演著暫存與高速緩衝的重要角色,但它也暴露在極端溫度與電壓環境下,容易出現各種潛在失效。對於需達到ISO 26262 ASIL-C或ASIL-D的車用晶片來說,任何一種記憶體缺陷都可能導致系統功能安全風險。因此,我們必須了解並覆蓋所有潛在的SRAM失效類型。

常見的失效大致可依操作行為分為三類:

寫入操作

  • 固定型故障(Stuck-At Fault, SAF):儲存單元無法被寫成0或1,通常是由於上拉電阻或下拉電阻的電晶體損壞。
  • 寫入干擾錯誤(Write Disturb Fault, WDF):對某個cell寫入時,鄰近的cell意外被翻轉。
  • 存取故障與開路故障(Access Fault, Open Fault):如wordline或bitline導通異常,導致訊號無法正確寫入。

讀取操作

  • 固定型故障:與寫入類似,但這裡是感測電路錯誤,導致讀取值一直是錯誤狀態。
  • 讀取干擾錯誤(Read Disturb Fault, RDF):讀取動作意外改變cell內資料,特別是資料保留力弱的cell。
  • 偽讀破壞故障(Deceptive Read Destructive Fault, DRDF):表面讀取成功,但實際已悄悄破壞cell內的資料。
  • 資料保持錯誤(Data Retention Fault, DRF):在特定時間後資料自動消失,常與漏電或閂鎖效應較弱有關。

寫入加讀取的組合操作

  • 轉換錯誤(Transition Fault, TF):cell無法從0切換到1,或1切換到0,需透過交替寫入與讀取來偵測。
  • 動態錯誤(Dynamic Fault):例如兩次寫入與兩次讀取的操作中才會出錯,需仰賴如March C-、March SS等測試演算法來捕捉。

針對車用SoC的環境與可靠度要求,以上這些失效類型都是高風險,必須一一覆蓋。例如WDF、RDF、TF與DRF在高溫、高壓或低溫、低壓下都會更加嚴重,特別需要透過客製化測試演算法來針對性覆蓋。

iSTART-TEK設計一套專門針對這些失效類型的SRAM測試算法。利用iSTART-TEK的UDA(使用者自定演算法)與TEC(Test Element Change)技術,可以靈活產生具備高覆蓋率的測試序列,不但能強化車用晶片品質,也能達成ASIL-C/D等級的功能安全要求。