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靜態隨機存取記憶體測試概念 白安鵬譯 The Fundamentals of Memory Testing Static Random Access Memory Gary Pai 2008/03/19 Version 1.2 Introduction to Memories 一般記憶體的特性當中，最主要被人們在意的是它的揮發性(Volatile)。所謂揮 發性，是當電源被移除後，記憶體是否仍然記憶它應記憶的內容。因此，揮發性 的記憶體，當電源被移除後，記憶體會遺失它的內容。相反地，非揮發性 (Non-Volatile) 的記憶體，當電源被移除後，記憶體仍會記憶它的內容。而實 體的儲存電路，我們稱它為記憶細胞(Cell)。這個細胞，就是決定記憶體是否為 揮發性或非揮發性記憶體的關鍵。 揮發性記憶體，可以更進一步地分成靜態(Static)揮發性記憶體，及動態 (Dynamic)揮發性記憶體兩大類。靜態揮發性記憶體，只要在電源供應正常的情 況下，記憶細胞都能一直保有它應記憶的內容。然而動態揮發性記憶體，它需要 在一段時間後，讓記憶細胞回憶它應記憶的內容。這個動作，就是一般所稱的更 新動作(Refreshing)。通常，動態記憶體在幾個微秒之後，需要一個更新週期 (Refresh Cycle)來回復記憶，否則記憶在細胞內的資料會遺失。 這裡將用靜態記憶體(SRAM)當作範例。並說明，靜態記憶體的基本功能、各種功 能的失效模式、及各種失效模式的測試方法。 Static Random Access Memory (SRAM) SRAM 是屬於靜態揮發性記憶體。這個意思是，當電源被移除後，SRAM 的記憶體 陣列(Memory Array)，會遺失它的資料。它與動態記憶體不一樣的地方是，它不 需要更新週期(refresh cycle)，並且執行速度比動態記憶體快。 在設計上，SRAM 比 DRAM 較佔空間，所以體積比較大。然而它的存取速度比較快， 並且不需要用多功器來做定址( Multiplexed Addressing)。靜態記憶體可以有 很多種的方式來組成。它可以由分別不同的電路，如定址電路、儲存資料電路、 1? 靜態隨機存取記憶體測試概念 白安鵬譯 控制電路等，來組成直接式的靜態記憶體(Straight Static RAM)。或是組成先 進先出式的靜態記憶體(FIFO Static RAM)。先進先出的意思是，資料可以在細 胞之間傳遞。 在各種不同型態的記憶體當中，靜態記憶體是比較沒有獨特的特性。或用另一種 說法，SRAM 設計或製造上，與其他不同型態的記憶體來比較時，它比較沒有複 雜的特性。 下一個章節中，將說明 SRAM 的功能方塊圖。它會幫助你瞭解，什麼是記憶體陣 列(Array)、什麼是 Word Line、什麼是 Bit Line、還有 XY Addressing Line。 Static RAM 如果，你曾經上過一些數位邏輯的課程，或許你對圖 1中的 SRAM 功能方塊圖， 並不會感到陌生。因為，這張圖與您之前所學習的圖，基本上沒有什麼差異性。 以下我們會討論到一般的功能，並更加詳細地討論細節。我們會用測試向量來測 試 SRAM。這些測試向量的產生方式，是用演算法測試向量產生器( Algorithmic Pattern Generator )所產生的。 每一個記憶裝置，都包括有定址線路(Addresses)、資料輸入線路(Data In)、資 料輸出線路(Data Out)、及一些特殊的控制邏輯線路。圖 1中的範例是 256x4 2? 靜態隨機存取記憶體測試概念 白安鵬譯 的靜態記憶體。它有 8條定址線路，其中 X有 4條，Y也有 4條。同時還有獨立 分開的資料輸入線路(Data In)、及資料輸出線路(Data Out)。 它的控制線路，包括寫入致能控制線(Write Enable Bar)。當寫入致能控制線的 訊號為 Low 時，可以寫入資料。輸出致能控制線(Output Enable Bar)，當輸出 致能控制線的訊號為 Low 時，可以讀取資料。及兩條記憶體致能控制線。一個記 憶體致能控制線的訊號為 High，另一個記憶體致能控制線的訊號為 Low 時，條 件才成立。 The SRAM Cell 任何型態的記憶體，我們第一個要