一种非易失存储芯片耐久性性质探究方法及探究装置

本发明属于非易失存储器领域，尤其涉及一种非易失存储芯片耐久性性质探究方法及探究装置。

背景技术：

1、新兴非易失存储器主要包括阻变随机存储器和磁性随机存储器等。阻变随机存储器存储过程大致是：外部刺激（如电压）驱动离子并改变存储介质的局部结构，从而导致随后用于存储数据的电阻发生变化。磁性随机存储器mram存储单元核心是磁隧道结（mtj），由两层不同厚度的磁层和一层非磁性隔离层组成。通过改变写电流方向，改变两铁磁层磁矩的状态，从而改变mtj的阻值。读取信息通过检测存储单元的电阻读出其存储的信息。由于涉及到存储介质局部结构的频繁改变，其耐久性就会成为面临的主要问题。

2、非易失存储器的耐久性通常会考虑多种因素，包括存储器的设计、制造工艺、工作环境以及使用方式等。例如，温度、湿度、电压波动等都可能对存储器的耐久性产生影响。在进行耐久性评估时，需要综合考虑这些因素。目前对于非易失存储器的耐久性测试方法局限于存储单元或存储阵列，缺乏对于非易失存储芯片的芯片级耐久性性质的探究。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种非易失存储芯片耐久性性质探究方法及探究装置,以解决现有技术中的缺乏对于非易失存储芯片的芯片级耐久性性质探究的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的非易失存储芯片耐久性性质探究方法包括如下步骤：

3、步骤s1：设置探究性质，探究性质包括比特翻转率、测试地址物理位置、输入模式。

4、步骤s2：设置测试向量。

5、步骤s3：将测试向量写入到非易失存储器芯片。

6、步骤s4：读出写入地址的值，并比对写入的值与读出的值是否一致。测试结果格式为测试次数+结果比对是否一致，如果一致就在测试结果中记录“ff”，如果不一致就在测试结果中记录“00”。

7、步骤s5：比较当前测试次数是否达到设定测试周期，如果达到测试周期，则执行步骤s6。如果没有达到测试周期则继续执行步骤s3。

8、步骤s6：导出测试结果到上位机。

9、步骤s7：上位机判断当前测试容量是否达到设定的测试容量(指定数量的测试地址)，如果未达到测试容量则继续执行步骤s2，根据设置的探究性质修改测试向量的相应参数，同时保持其他参数不变；如果达到测试容量则执行步骤s8。非易失存储器芯片的测试容量应达到芯片容量的1/3以上。

10、步骤s8：上位机根据测试结果分析测试数据，可视化测试结果。

11、进一步，步骤s2包括如下步骤：

12、具体地，设置测试向量根据步骤s1设置的探究性质选择相应的测试向量设置步骤，当步骤s1中设置的探究性质为比特翻转率，则首次执行步骤s2时执行步骤s21及步骤s22，后续执行步骤s2时执行步骤s22；当步骤s1中设置的探究性质为测试地址物理位置，则首次执行步骤s2时执行步骤s21及步骤s23，后续执行步骤s2时执行步骤s23；当步骤s1中设置的探究性质为输入模式，则首次执行步骤s2时执行步骤s21及步骤s24，后续执行步骤s2时执行步骤s24。

13、步骤s21：设置测试向量长度，根据被测的非易失存储器芯片io位宽指定测试向量长度。默认基准测试向量为全0或全1。

14、步骤s22：设置比特翻转率，设置实验测试向量的比特翻转率，即相比于基准测试向量，实验测试向量比特翻转个数与实验测试向量长度的比值。此外，还需要设置翻转比特的位置，不同位置的比特反转，也会对非易失存储器芯片耐久性造成影响。

15、步骤s23：设置测试地址物理位置，设置测试向量输入非易失存储器芯片地址，需要注意输入地址的物理位置，物理位置位于非易失存储器芯片中间或边缘都会影响其耐久性。

16、步骤s24：设置输入模式，输入模式包括连续输入相同地址，依次输入一组地址等方式。此外，要注意在选择输入一组地址时，一组地址之间的相对物理位置也会对芯片耐久性造成影响。

17、本发明还提供了一种非易失存储芯片耐久性性质探究装置，所述探究装置包括上位机、测试母板、测试子板、非易失存储芯片、fpga。测试板由测试子板和测试母板组成，非易失存储器芯片位于测试子板上，fpga位于测试母板上，测试母板与测试子板通过b2b连接。上位机通过串口或网口与测试母板通信。

18、本发明相对于现有技术具有以下有益技术效果：本发明考虑多种因素包括比特翻转率、输入地址物理位置、输入模式等，提供了一种芯片级耐久性性质探究方法，用来充分探究非易失存储器芯片级耐久性受工艺影响，用来探究非易失存储器芯片级耐久性受实际使用因素的影响。

技术特征：

1.一种非易失存储芯片耐久性性质探究方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的非易失存储芯片耐久性性质探究方法，其特征在于，步骤s2具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的非易失存储芯片耐久性性质探究方法，其特征在于，非易失存储器芯片的测试容量应达到芯片容量的1/3以上。

4.一种非易失存储芯片耐久性性质探究装置，所述探究装置用于实现权利要求1~3中任一项所述非易失存储芯片耐久性性质探究方法；其特征在于，所述探究装置包括上位机、测试母板、测试子板、非易失存储芯片、fpga；测试板由测试子板和测试母板组成，非易失存储器芯片位于测试子板上，fpga位于测试母板上，测试母板与测试子板通过b2b连接；上位机通过串口或网口与测试母板通信。

5.根据权利要求4所述的非易失存储芯片耐久性性质探究装置，其特征在于，探究过程中，上位机烧录程序到fpga，fpga设置探究性质及测试向量，将测试向量写入非易失存储器芯片，然后读出写入地址的值，记录比对测试结果；达到测试周期后，fpga将测试结果上传上位机；上位机控制开始下一个轮的测试，直到达到测试容量；上位机分析测试容量的所有测试结果，根据所设探究性质绘制相应探究曲线。

技术总结一种非易失存储芯片耐久性性质探究方法及探究装置，属于非易失存储器领域。包括S1设置探究性质；S2设置测试向量；S3将测试向量写入到非易失存储器芯片；S4读出并比对写入的值与读出的值是否一致；S5比较当前测试次数是否达到设定测试周期，达到测试周期，则导出测试结果到上位机；未达到测试周期则继续执行S3；S6：上位机判断当前测试容量是否达到设定的测试容量，未达到测试容量则继续执行S2，根据设置的探究性质修改测试向量相应参数，达到测试容量则执行S7；S7：上位机根据测试结果分析测试数据。此外，还提出一种探究装置，用于实现探究方法。本发明考虑多种因素，提供了一种芯片级耐久性性质探究方法，用来探究非易失存储器芯片级耐久性。技术研发人员：常亮,郭子龙,刘健伟受保护的技术使用者：电子科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13