ชิปหน่วยความจำและโมดูลต้องผ่านการทดสอบเรื่องไทมิ่ง แรงดันไฟ และข้อมูลผิดพลาดก่อนออกจากโรงงาน เครื่อง ATE ขนาดใหญ่อย่าง Advantest T5503 และ T5503HS2 ทำงานนี้ได้ดีมาก แต่ราคาแพง สำหรับผู้ผลิตโมดูล โรงงานผลิตชิปขนาดเล็ก และแล็บหลายแห่ง ราคาระดับนั้นไม่คุ้ม แล้วเครื่องทดสอบที่ถูกกว่าสำหรับ DDR3, DDR4, LP-DDR3 และ LP-DDR4 ต้องมีอะไรบ้างจริง ๆ? ด้านล่างนี้คือบันทึกของผม
ความเร็ว
ถ้าจะรองรับทั้ง DDR3 และ DDR4 เครื่องต้องทำได้ตั้งแต่ 800 MT/s ไปจนถึง 3200 MT/s เนื่องจาก DDR ส่งข้อมูลทั้งที่ขอบขาขึ้นและขอบขาลงของสัญญาณนาฬิกา ที่ 3200 MT/s นาฬิกา I/O จึงอยู่ที่ 1600 MHz และแต่ละบิตกว้างแค่ 312.5 ps พอเร็วขนาดนี้ ความแม่นยำด้านไทมิ่งและความสมบูรณ์ของสัญญาณของเครื่องทดสอบก็สำคัญพอ ๆ กับตัวเลขความเร็วในสเปก ฟิกซ์เจอร์ ซ็อกเก็ต และความยาวลายวงจร ล้วนกินมาร์จินไปทั้งนั้น
เครื่องเดียวรองรับหลายมาตรฐาน
มาตรฐานทั้งสี่ใช้แรงดัน ชุดคำสั่ง และลำดับการ init ต่างกัน ถ้าจะออกแบบให้ราคาถูกลง ก็ให้ตัวสร้างไทมิ่ง เอนจินสร้างแพทเทิร์น และลอจิกจับข้อมูลเป็นส่วนกลางที่ใช้ร่วมกัน แล้วย้ายส่วนที่เฉพาะของแต่ละมาตรฐานไปไว้ที่บอร์ดอินเทอร์เฟซแบบถอดเปลี่ยนได้และในเฟิร์มแวร์ แบบนี้จะอัปเกรดทีหลังก็ง่าย ถ้ามีมาตรฐานหน่วยความจำใหม่ ก็แค่เปลี่ยนบอร์ดอินเทอร์เฟซ ไม่ต้องซื้อเครื่องทดสอบใหม่
การสร้างแพทเทิร์น (ALPG)
ความเร็วอย่างเดียวไม่ได้ทำให้เจอข้อบกพร่อง ต้องมีแพทเทิร์นทดสอบที่เหมาะสมด้วย เช่น march test, checkerboard, walking 1/0 และแพทเทิร์นรบกวนแบบ row hammer เป็นต้น ถ้ามีตัวสร้างแพทเทิร์นเชิงอัลกอริทึม (ALPG) อยู่ในฮาร์ดแวร์ เครื่องทดสอบจะสร้างลำดับแอดเดรสและข้อมูลเหล่านี้ขึ้นมาแบบเรียลไทม์ที่ความเร็วเต็ม ไม่ต้องเก็บเวกเตอร์ไว้ทุกตัว ความครอบคลุมของการทดสอบจึงไม่ถูกจำกัดด้วยหน่วยความจำเวกเตอร์ และเวลาทดสอบก็ยังสั้น
แรงดันต่ำ
DDR3 ใช้ 1.5 V, DDR4 ใช้ 1.2 V, LP-DDR3 ใช้ 1.2 V และ LP-DDR4 ใช้ 1.1 V การทดสอบที่แรงดันเหล่านี้ รวมถึงการทดสอบมาร์จินทั้งด้านสูงและด้านต่ำ ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่ปรับแรงดันได้ละเอียดและมีริปเปิลต่ำ แรงดันที่ต่ำลงยังทำให้หัวทดสอบร้อนน้อยลง ระบายความร้อนได้ง่ายขึ้น และค่าไฟก็ถูกลง
ต้นทุนการทดสอบ
ราคาเครื่องเป็นแค่ส่วนหนึ่ง สิ่งที่สำคัญคือต้นทุนต่อชิ้นที่ทดสอบ ซึ่งขึ้นกับ throughput จำนวนชิ้นที่ทดสอบพร้อมกัน พื้นที่ติดตั้ง ค่าไฟ และค่าบำรุงรักษา เครื่องทดสอบราคาถูกจะคุ้มก็ต่อเมื่อมีความเร็วและความครอบคลุมพอสำหรับมาตรฐานที่ทดสอบอยู่จริง โดยไม่ต้องจ่ายเงินให้กับขีดความสามารถที่ไลน์ผลิตไม่มีวันได้ใช้
การเลือกเครื่องทดสอบ
ถ้ากำลังเลือกเครื่องทดสอบ ลองเอาประเด็นเหล่านี้ไปเทียบกับชนิดของหน่วยความจำและปริมาณการผลิตที่มีอยู่จริง ATE ระดับไฮเอนด์ยังเร็วกว่าและทดสอบพร้อมกันได้หลายชิ้นกว่า แต่งานผลิตและงานในแล็บจำนวนมากไม่ได้ต้องการถึงขนาดนั้น