面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的晶圆级测试与老化筛选技术.docx

更新时间：2026-09-17 08:41:48 大小：39K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：存算一体芯片晶圆级测试老化筛选模拟计算阵列 BIST 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的晶圆级测试与老化筛选技术

摘要

存算一体芯片因集成存储与计算双重功能，其测试与筛选面临传统存储芯片和逻辑芯片均未遇到的独特挑战——既要验证存储单元的读写正确性，又要评估模拟计算阵列的计算精度，同时还要考虑两者之间的耦合效应。本文针对存算一体芯片模拟计算阵列的晶圆级测试问题，提出了一套涵盖功能测试、参数测试和老化筛选的完整测试方案。通过设计专用的测试向量生成算法和BIST（内建自测试）架构，实现了对模拟计算阵列计算精度的快速评估，老化筛选效率提升至传统方案的3倍以上。

一、存算一体芯片测试的独特挑战

1.1 存储-计算耦合测试问题

传统存储芯片的测试聚焦于存储单元的读写正确性、保持时间和耐久性等指标，而逻辑芯片的测试关注功能正确性和时序特性。存算一体芯片将两者深度融合，导致测试复杂度呈指数级增长。核心难点在于：（1）存储单元的缺陷不仅影响数据存储，还会导致计算错误——一个失效的存储单元可能使整行权重数据失效，影响矩阵乘加运算的精度；（2）模拟计算阵列的非理想性（如器件偏差、非线性误差）需要在高精度参数测试中予以量化；（3）存储与计算单元之间的互连路径（如位线、字线的共享）引入了额外的测试覆盖需求。

1.2 模拟计算精度的测试需求

不同于数字芯片的"0/1"判断，模拟计算阵列的测试需要评估连续值的精度。具体而言，需要测试以下指标：乘加运算精度——输入已知向量，测量输出与理论值的偏差，以ENOB（有效位数）或相对误差百分比表征；线性度——在输入范围从最小值到最大值的扫描过程中，测量输出响应的线性偏差；串扰隔离度——测量相邻计算单元之间的信号耦合程度；温度敏感度——在不同温度条件下重复上述测试，评估精度的温度依赖性。

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