[發(fā)明專利]一種有效的存儲器電路隨機(jī)故障注入方法

在審

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• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111243657A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王熒;蔡志匡;劉世歡;呂凱;周正;王子軒;郭宇鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G11C29/56
• 分類號: G11C29/56
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

本發(fā)明提供一種有效的存儲器電路隨機(jī)故障注入方法，所述方法步驟如下：步驟一：利用Perl語言提取出所有可能出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)，修改所有故障節(jié)點(diǎn)名稱，生成一個新的文件；步驟二：隨機(jī)選取節(jié)點(diǎn)文件中的一個或多個故障節(jié)點(diǎn)，并在節(jié)點(diǎn)處插入阻值隨機(jī)電阻；步驟三：插入電阻后生成一個新的已完成隨機(jī)故障注入的存儲器網(wǎng)表文件。通過上述方法可以生成出故障注入后的網(wǎng)表，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)故障注入。本發(fā)明提供的隨機(jī)故障注入方法，其特點(diǎn)在于故障注入電路節(jié)點(diǎn)位置隨機(jī)，故障注入數(shù)量隨機(jī)，并且注入電阻阻值隨機(jī)，是一種切實(shí)可行的方法，可以有效驗(yàn)證測試算法的故障覆蓋率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超大規(guī)模數(shù)字集成電路測試領(lǐng)域，尤其涉及一種有效的存儲器電路隨機(jī)故障注入方法。

背景技術(shù)

移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展對智能移動設(shè)備的處理能力和續(xù)航時間提出了越來越高的要求。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器（Static Random Access Memory，SRAM）是移動處理器的關(guān)鍵模塊之一，SRAM速度快，容量較小，具有很好的兼容性，一般用作嵌入式存儲器，即緩存或者暫存器。為滿足不斷增長的性能和功耗需求，低電壓SRAM設(shè)計(jì)正逐漸成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)。為改善片上系統(tǒng)的整體性能，降低電源電壓是提高電路能效指標(biāo)的有效手段。但是在電源電壓低于閾值電壓的情況下，工藝參數(shù)變化對存儲單元的穩(wěn)定性和關(guān)鍵路徑延遲變化的影響也急劇增加。在先進(jìn)工藝下，SRAM會出現(xiàn)更多更為復(fù)雜的故障模型。

SRAM電路不同于一般的數(shù)字電路，SRAM由高密度的存儲陣列構(gòu)成，根據(jù)不同的需求，電路結(jié)構(gòu)也不盡相同，它的故障發(fā)生率更高，故障類型更復(fù)雜，因此SRAM的測試變得越來越困難，并且由于種種技術(shù)的限制，傳統(tǒng)測試算法是否真的可以檢測到存儲器電路發(fā)生故障以及對故障的覆蓋率并沒有得到有效驗(yàn)證。在存儲器測試領(lǐng)域一直缺少一種切實(shí)可行的驗(yàn)證測試算法的存儲器故障注入方法；目前工程上應(yīng)用的故障注入的方法為軟件注入故障、基于Verilog級注入故障以及在FPGA機(jī)臺注入芯片故障，以上方法都各有優(yōu)缺點(diǎn)，且局限性過高，F(xiàn)PGA機(jī)臺注入故障大部分為單粒子翻轉(zhuǎn)引發(fā)的故障與本發(fā)明注入制造缺陷引發(fā)功能故障有很大差異；基于軟件以及Verilog級故障注入技術(shù)不具有隨機(jī)性，且故障模型單一，只是人為的實(shí)現(xiàn)開路、短路故障，環(huán)境較為理想化，不能模擬電路實(shí)際的工作狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種有效的存儲器電路隨機(jī)故障注入方法，通過在電路仿真級進(jìn)行且在注入故障的時實(shí)現(xiàn)故障注入節(jié)點(diǎn)位置隨機(jī)、注入節(jié)點(diǎn)個數(shù)隨機(jī)、注入電阻阻值隨機(jī)，相較于目前存在的方法具有強(qiáng)的隨機(jī)性，在驗(yàn)證算法有效性的同時降低了故障注入的復(fù)雜度。

本發(fā)明提供一種有效的存儲器電路隨機(jī)故障注入方法，所述方法步驟如下：

步驟一：利用Perl語言提取出所有可能出現(xiàn)故障的節(jié)點(diǎn)，修改所有故障節(jié)點(diǎn)名稱，生成一個新的文件；

步驟二：隨機(jī)選取節(jié)點(diǎn)文件中的一個或多個故障節(jié)點(diǎn)，并在節(jié)點(diǎn)處插入阻值隨機(jī)電阻；

步驟三：插入電阻后生成一個新的已完成隨機(jī)故障注入的存儲器網(wǎng)表文件。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟一中提取故障的節(jié)點(diǎn)時，先分析存儲器網(wǎng)表，通過Perl語言提取出存儲單元所有可能出現(xiàn)故障的電路節(jié)點(diǎn)并按照預(yù)定的命名規(guī)則對所有故障節(jié)點(diǎn)名稱進(jìn)行修改，方便故障注入時在原始網(wǎng)表中對隨機(jī)選取的故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，生成出一個新的故障節(jié)點(diǎn)文件，文件中每一行是一個故障節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟二中選取故障節(jié)點(diǎn)的方法如下：從故障節(jié)點(diǎn)文件中隨機(jī)選取p個故障節(jié)點(diǎn)，并且通過命名規(guī)則確定隨機(jī)選取節(jié)點(diǎn)在原始網(wǎng)表中的位置，注入阻值隨機(jī)的電阻；若選取節(jié)點(diǎn)為p個，則注入電阻阻值分別為r₁…..r_p，每個阻值大小隨機(jī)。