Tan Shuai

超低成本的DDR3、DDR4、LP-DDR3和LP-DDR4内存测试系统

半导体

内存芯片和模组出货前,都要测时序、电压和数据错误。大型ATE,比如爱德万的T5503和T5503HS2,测得很好,但价格很高,很多模组厂、小晶圆厂和实验室负担不起。那么,一台面向DDR3、DDR4、LP-DDR3和LP-DDR4的便宜测试机,到底需要什么?下面是我的一些笔记。

速率

要覆盖DDR3和DDR4,速率需要从800 MT/s到3200 MT/s。DDR在时钟的上升沿和下降沿都传数据,所以3200 MT/s对应1600 MHz的I/O时钟,每个比特只有312.5 ps。在这个速率下,测试机的时序精度和信号完整性,和标称速率一样重要。夹具、测试座和走线长度都会吃掉余量。

一台测试机支持多种标准

这四种标准的电压、命令和初始化流程都不一样。便宜的设计会把时序发生器、图形引擎和采集逻辑做成公用的,把和标准相关的部分放在可更换的接口板和固件里。这样以后升级也方便:遇到新的内存标准,换一块接口板就行,不用再买一台测试机。

图形发生(ALPG)

光跑得快,找不到缺陷,还得有合适的测试图形:March算法、棋盘格、走1走0、行锤(row hammer)类干扰图形等等。测试机里有硬件的算法图形发生器(ALPG),就能全速实时生成这些地址和数据序列,不用把每条向量都存起来。覆盖率不受向量存储的限制,测试时间也短。

低电压

DDR3是1.5 V,DDR4是1.2 V,LP-DDR3是1.2 V,LP-DDR4是1.1 V。要在这些电压下测试,还要做高于、低于标称值的拉偏测试,电源的调节步进要细,纹波要低。电压低,测试头发热也少,散热简单,电费也省。

测试成本

机器的价格只是一部分,真正要看的是每颗被测器件的成本,它取决于吞吐量、同时测多少颗、占地、功耗和维护。便宜的测试机,只要对你实际要测的标准来说速率和覆盖率够用,又不用为产线永远用不上的产能买单,就是划算的。

怎么选

选测试机的时候,拿这几点对照一下自己实际要测的内存类型和产量。高端ATE还是更快,并行测试的数量也更多,但很多生产和实验室的场景,用不着那么高的配置。