DDR3 STT-MRAM芯片测试的研究和实现

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在人工智能技术日益发展的今天,其背后是庞大的数据信息作为支撑。在这样的一个大数据的数字时代,数据的重要性不言而喻。而作为数据存储的载体——存储器,便起到了至关重要的作用,这就使得人们不断地探索新兴的高性能存储器。这些年来,MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)存储器得到了人们的关注。对于传统的SRAM(Static Random Access Memory)和DRAM(Dynamic Random Access Memory),首先SRAM由于受限于其电路结构,导致其在受限的芯片体积内无法具有很大的存储容量。其次DRAM由于在使用期间需要不断进行刷新,因此工作过程中会消耗大量能量。然而MRAM在访问速度能够趋向于SRAM的同时,又能具有较大的存储容量。同时由于其非易失性,在使用期间不需要进行刷新操作,极大的降低了器件功耗。因此,MRAM存储器能够逐渐成为SRAM和DRAM的替代方案,并且能够取得优良的效果。MRAM存储器得到越来越多的应用,对其的测试则显得至关重要,因为这是其所在电子系统稳定性的重要保障。对于不同的MRAM芯片,由于设计上的差异,使得其具有不同的对外接口以及操作方式。因此,针对不同的MRAM芯片,制定相应的测试方案,完成其各项指标的测试,不仅对芯片的可靠性起到保证作用,也对芯片的性能参数有着指示意义。本文中介绍了MRAM的发展过程和基本原理,以及待测试芯片EMD3D256M08BS1的基本信息。针对该芯片制定了相应的功能和参数测试方案,由此设计整个测试平台的框架结构。之后完成了测试平台硬件部分的设计和制作。所设计的测试平台是以FPGA(Field Programmable Gate Array)为核心,通过FPGA实现测试所需的功能测试电路和参数测试电路。其中,功能测试电路需要具备MRMA芯片的读写、测试数据生成、测试地址生成、测试结果比较、测试结果显示以及测试控制这几部分功能,而参数测试电路则需要控制MRAM芯片工作在不同的工作状态下以测试不同的状态参数。最后,使用所设计完成的测试平台对MRAM芯片进行测试。按照相应的测试流程,完成了MRAM芯片的功能测试,然后结合ATE(Automatic Test Equipment)完成对MRAM芯片的参数测试。根据测试的结果分析MRAM芯片的读写功能和各项参数指标。
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