DFT的簡(jiǎn)單介紹（下）

上回書說到SA0和SA1的測(cè)試方法。

這種測(cè)試方法是建立在一個(gè)前提上的，就是我們可以任意改變輸入信號(hào)的邏輯值。如果這個(gè)輸入正好就是整個(gè)芯片的輸入還好辦，直接在芯片外部改變即可。但很多時(shí)候我們需要測(cè)試芯片內(nèi)部的各個(gè)邏輯單元，它們的輸入就會(huì)是在芯片內(nèi)部，不那么好調(diào)整了，這可咋辦呢？

這個(gè)時(shí)候人們就想到了芯片中的重要元件——寄存器。如果我們給寄存器存儲(chǔ)相應(yīng)的測(cè)試的邏輯值，讓這些reg的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)作為我們DFT測(cè)試的輸入，不就可以達(dá)到控制輸入信號(hào)的目的了嗎？但這種方法有一定局限性，這樣我們的DFT測(cè)試輸入位置必須保證是時(shí)序邏輯中寄存器的輸出pin才行，接收輸出信號(hào)就還是用探針就可以，沒有太多限制。

這樣的輸入限制有可能會(huì)導(dǎo)致我們無法完全測(cè)試出所有combinational cell的問題，但DFT工程師還是可以控制輸入信號(hào)測(cè)很多次，來盡可能多的覆蓋到能測(cè)的cell。DFT測(cè)試中有一個(gè)測(cè)試覆蓋率的概念，一般都會(huì)要求到90%以上。

然而使用reg來作為測(cè)試輸入又帶來了新的問題，那就是我如何給這些reg灌進(jìn)我想要的值呢？要知道芯片在正常工作時(shí)reg之間是會(huì)互相影響的，我們很難控制在某一個(gè)時(shí)刻，很多個(gè)reg都正好輸出我們想要的某個(gè)邏輯值組（一般DFT工程師稱這種輸入邏輯組叫pattern，比如上篇提到的例子里，11、10就是不同的兩個(gè)pattern），怎么辦呢？

為了DFT測(cè)試，我們要對(duì)芯片進(jìn)行大刀闊斧的改革！我們要把芯片中所有的正常reg全部升級(jí)！升級(jí)后的reg在可以正常工作的同時(shí)，還要支持一種模式，這種模式可以讓我們直接控制每個(gè)reg寄存的值。

但是我們不可能把每個(gè)reg都接一根net到整個(gè)芯片的port，那port數(shù)量就太多了，根本不現(xiàn)實(shí)。如何只用控制一個(gè)port就能控制所有reg的值呢？別忘了，我們要控制的是寄存器，是被時(shí)鐘控制的，時(shí)鐘每跳變一次，信號(hào)往后傳輸一次，那么人們就想到把所有reg都串起來，后一個(gè)reg的輸入是前一個(gè)reg的輸出，我們只需要往第一個(gè)reg的輸入一個(gè)個(gè)灌值就行了。

比如三個(gè)reg串起來，我們想要一個(gè)101的pattern，就在第一個(gè)時(shí)鐘周期給第一個(gè)reg灌進(jìn)去1，三個(gè)reg狀態(tài)是1xx；下個(gè)時(shí)鐘周期灌0，狀態(tài)變?yōu)?1x，第三個(gè)周期灌1，狀態(tài)變?yōu)?01.這就是我們想要的pattern，在這個(gè)時(shí)刻進(jìn)行測(cè)試即可。

這里的reg的輸入輸出就是不同于電路的輸入輸出了，就是別的pin，稱為SI和SO，控制信號(hào)SE，我們把這個(gè)串稱為掃描鏈（scan chain）。

并且芯片工作的時(shí)鐘很快，DFT測(cè)試的時(shí)候相對(duì)就很慢，我們就需要一個(gè)專門的慢速時(shí)鐘用來測(cè)試，相應(yīng)的這個(gè)慢速時(shí)鐘和正常的時(shí)鐘要經(jīng)過一個(gè)選擇器接到reg上。

而后DFT工程師就要生成各個(gè)pattern了，最終把這一串值一個(gè)一個(gè)送到ATE機(jī)臺(tái)完成測(cè)試。呼~寫了這么多只講完了DC mode，但還有AC mode沒講...就是說我們上文提到的測(cè)試不涉及電路transition的問題，如果某個(gè)cell transition比預(yù)期的要慢，也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，這也得測(cè)才行，因此就不能用慢速時(shí)鐘了，得用常速時(shí)鐘才行，相應(yīng)的測(cè)試方法更加復(fù)雜了。