CN112817802A - 一种存储芯片故障检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及芯片检测技术领域，提供了一种存储芯片故障检测方法，该方法包括：依次在第一存储单元中写入第一数据、在第二存储单元中写入第二数据、在第三存储单元中写入第三数据，第一存储单元、第三存储单元为存储芯片中与第二存储单元相邻的存储单元；读取第二存储单元中的数据，判断第二存储单元中读取的数据与第二数据是否相同；在第二存储单元中读取的数据与第二数据不相同，且第二存储单元中读取的数据与第一数据或者第三数据相同的情况下，存储芯片发生故障。本申请提供的方法，可以确定第二存储单元受到了第一存储单元或者第三存储单元的影响，确定存储芯片发生邻域模式敏感故障，从而提高故障覆盖率。

Description

一种存储芯片故障检测方法

技术领域

本申请涉及芯片检测技术领域，特别是涉及一种存储芯片故障检测方法。

背景技术

目前，电子设备中都包含有大量的芯片，电子设备的正常工作需要依赖于这些芯片。如果在运行过程中，某一芯片处于故障状态，将影响电子设备的正常工作。由于电子设备中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中，检测存储芯片是否发生故障就尤为重要。存储芯片的故障类型有很多种，其中邻域模式敏感故障(Neighborhood Pattern Sensitive Faults，NPSF)是一个存储单元的内容或者改变这个单元内容的能力受另一个存储单元内容的影响。

现有技术中，检测芯片是否发生邻域模式敏感故障的方式为：在整个存储区域中全部写入0或者全部写入1，然后读取存储区域的数据，比对读出的值与写入的值是否相同。现有技术较难判断一个单元的值是否受到周围单元的值得影响，故障覆盖率低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种存储芯片故障检测方法，能够提高故障覆盖率。具体技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种存储芯片故障检测方法，所述方法包括：

依次在第一存储单元中写入第一数据、在第二存储单元中写入第二数据、在第三存储单元中写入第三数据，所述第一存储单元、所述第三存储单元为所述存储芯片中与所述第二存储单元相邻的存储单元；

读取所述第二存储单元中的数据，判断所述第二存储单元中读取的数据与所述第二数据是否相同；

在所述第二存储单元中读取的数据与所述第二数据不相同，且所述第二存储单元中读取的数据与所述第一数据或者所述第三数据相同的情况下，所述存储芯片发生故障。

特别的，所述方法还包括：

在所述第一存储单元中写入第四数据、在所述第二存储单元中写入第五数据、在所述第三存储单元中写入第六数据，所述第四数据是在所述第一数据之后写入的，所述第五数据是在所述第二数据之后写入的，所述第六数据是在所述第三数据之后写入的；

读取所述第二存储单元中的数据，判断所述第二存储单元中读取的数据与所述第五数据是否相同；

在所述第二存储单元中读取的数据与所述第五数据不相同，且所述第二存储单元中读取的数据与所述第四数据或者所述第六数据相同的情况下，所述存储芯片发生故障。

特别的，所述第四数据是由第四存储单元中的数据复制得到的数据，所述第一存储单元与所述第四存储单元间隔的内存单元的数量为第一数量。

特别的，所述第五数据是由第五存储单元中的数据复制得到的数据，所述第二存储单元与所述第五存储单元间隔的内存单元的数量为第二数量。

特别的，所述第一数量与所述第二数量相等。

特别的，所述在第二存储单元中写入第二数据，包括：

将对所述第一数据进行移位处理后的数据作为第二数据，在所述第二存储单元中写入所述第二数据。

第二方面，本申请实施例提供一种存储芯片故障检测装置，所述装置包括：

处理模块，用于依次在第一存储单元中写入第一数据、在第二存储单元中写入第二数据、在第三存储单元中写入第三数据，所述第一存储单元、所述第三存储单元为所述存储芯片中与所述第二存储单元相邻的存储单元；读取所述第二存储单元中的数据，判断所述第二存储单元中读取的数据与所述第二数据是否相同；在所述第二存储单元中读取的数据与所述第二数据不相同，且所述第二存储单元中读取的数据与所述第一数据或者所述第三数据相同的情况下，所述存储芯片发生故障。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的存储芯片故障检测方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的存储芯片故障检测方法。

本申请实施例有益效果：

本申请实施例在第一存储单元中先写入第一数据，然后在第二存储单元中写入第二数据，则第二存储单元写入第二数据时受到第一存储单元中第一数据的影响，然后在第三存储单元中写入第三数据，则第二存储单元中已经写入的第二数据受到第三数据的影响，读取第二存储单元中的数据，由于第一数据、第二数据、第三数据不相同，则当第二存储单元中读取的数据与第一数据或者第三数据相同时，可以确定第二存储单元受到了第一存储单元或者第三存储单元的影响，确定存储芯片发生邻域模式敏感故障，从而提高故障覆盖率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的存储空间划分及数据存储形式的示意图。

图2为本申请实施例提供的存储芯片故障检测方法200的流程图示意图。

图3为本申请实施例提供的存储单元第一次数据复制流程示意图。

图4为本申请实施例提供的存储单元第二次数据复制流程示意图。

图5为本申请实施例提供的装置500的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的设备600的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

随着工艺水平的提高，存储芯片的质量和稳定性会大幅度提高，因此存储芯片的一些故障模型会慢慢消失。但是，由于存储密度的增加，单元之间的相互影响会变强，对于存储器而言，邻域模式敏感故障的重要性会提高。邻域模式敏感故障是一个存储单元的内容或者改变这个单元内容的能力受另一个存储单元内容的影响。

一个存储器包含许多内存单元，每个内存单元可存放一个字节，将多个内部单元作为一个存储单元，可以将一个存储芯片的存储空间划分为多个存储单元，存储单元的大小可以根据存储芯片实际内存大小确定。

示例性的，如图1所示，本申请实施例中，将存储空间划分成N个内存块，N个内存块表示为Blocks，分别为Block0、Block1、……、BlockN，每个内存块大小均为128M，长度为64字节(Byte)。64个字节的数据存放在16个寄存器中，一个寄存器存储4个字节。在内存块的大小不足128M时，即Last block≤128M，将不足128M的内存空间划分为一个内存块。依次在Blocks中写入数据。此时，可以将一个字节作为一个存储单元，也可以将多个字节作为一个存储单元，或者将一个Block作为一个存储单元。

以一个Block为一个存储单元为例对本申请提出的存储芯片故障检测方法进行具体说明，图2为本申请实施例提供的存储芯片故障检测方法200的示意性流程图。该方法200至少包括以下步骤：

S201，依次在第一存储单元中写入第一数据、在第二存储单元中写入第二数据、在第三存储单元中写入第三数据，第一存储单元、第三存储单元为存储芯片中与第二存储单元相邻的存储单元；

S202，读取第二存储单元中的数据，判断第二存储单元中读取的数据与第二数据是否相同；

S203，在第二存储单元中读取的数据与第二数据不相同，且第二存储单元中读取的数据与第一数据或者第三数据相同的情况下，存储芯片发生故障。

第一存储单元、第二存储单元、第三存储单元为存储芯片中顺序连接的三个存储单元，第一存储单元与第二存储单元为相邻的存储单元，第二存储单元与第三存储单元为相邻的存储单元。在第一存储单元、第二存储单元、第三存储单元依次写入第一数据、第二数据、第三数据，第一数据、第二数据、第三数据均不相同，即相邻的两个存储单元中的数据不相同。在第二存储单元中写入第二数据时，第一存储单元中已经写入第一数据而第三存储单元为空，此时，第二存储单元受第一存储单元的影响。在第二存储单元中已经写入第二数据之后，在第三存储单元中写入第三数据，此时第二存储单元还受到第三存储单元的影响。在读取出第二存储单元的数据之后，如果第二存储单元中读取的数据与第一数据或者第三数据相同，则说明第二存储单元受到了第一存储单元或者第三存储单元的影响，存储芯片发生了邻域模式敏感故障，故障位置为第二存储单元。如果第二存储单元中读取的数据与第二数据相同，则说明存储芯片没有发生故障。

本申请实施例中，Block0、Block1、……、BlockN为顺序相连的多个存储单元，依次在Blocks中写入数据时，对于Block0，将Block0按照字节长度划分为多个小区间，然后在每个小区间交替写入不同的数据，比如Byte0-Byte15和Byte24-Byte39和Byte48-Byte55写入Data0，Byt16-Byte23和Byte40-Byte47和Byte56-Byte63写入Data1，如图1所示，其中0x00000001、0xFFFFFFFE等是写入的数据，EAX、EDX表示32位的寄存器。

将前一个存储单元中的数据进行移位处理，比如左移1位，将移位后的数据写入后一个存储单元。即后一个存储单元中的数据是以前一个存储单元中的数据为基础进行移位处理得到的，而前一个存储单元中的数据不变。将Block0中的数据进行移位处理，将移位后的数据写入Block1，将Block1中的数据进行移位处理，将移位后的数据写入Block2，……，依次类推，在每个存储单元中写入数据。比如Block0中的Data0为0x00000001，那么Block1中的Data0为0x00000002，Block2中的Data0为0x00000004，Block3中的Data0为0x00000008。比如Block0中的Data1为0xFFFFFFFE，那么Block1中的Data1为0xFFFFFFFD，Block2中的Data1为0xFFFFFFFB，Block3中的Data1为0xFFFFFFF7。

本申请实施例中，在存储单元中交替写入两个不同的数据(Data0和Data1)，更好将内存分成更细的单元测试，对前一个存储单元中写入的数据进行移位处理，将移位处理后的数据写入后一个存储单元中，可以使相邻两个存储单元中的数据不相同，进而更清楚的知道存储芯片是在哪一个位置出现故障，同时通过写入不同的数据能更好验证一个单元会不会对周围的单元有影响。

此时，正在写入数据的存储单元受到在前已经写入数据的存储单元的影响，而正在写入数据的存储单元之后的存储单元中还未写入数据，且已经写入数据的存储单元受到正在写入数据的存储单元的影响。在Blocks中写入数据之后，再依次顺序将写入Blocks的数据读取出来，对于一个Block，比如Block5，比对写入的数据跟读取的数据，如果写入的数据跟读取的数据相同，则存储芯片没有发生故障；如果发现某次读操作读出的值与写入的值不同，则认为存储芯片发生故障；判断Block5读出的值与其相邻Block中存储的值是否相同，如果相同，则确定存储单元Block5受到相邻单元的影响。

某一存储单元受一个存储单元的影响与多个存储单元的影响是不同的，多个相邻的存储单元中均存在数据时，单元之间的影响会变强。在N个内存块(Blocks)中每个存储单元均写入数据之后，在一个存储单元中再一次写入数据，即在不同的地址中改变数据，此时正在写入数据的存储单元受相邻多个存储单元的影响，且正在写入数据的存储单元对相邻多个存储单元的影响能力不同，从而进一步证明所有写入的值是否正确，在写入数据过程中有没有受相邻单元的影响，提高故障覆盖率，确保存储芯片的质量优良。

一个存储单元中再一次写入的数据可以是从另一个存储单元中复制得到的。示例性的，如图3所示，将N个内存块(Blocks)等分成第一部分与第二部分，第一部分包括多个存储单元，第二部分也包括多个存储单元，然后将第一部分中的数据依次复制到第二部分中。为了方便说明，将第一部分中的存储单元编号为1-m，第二部分中的存储单元编号为1′-m′，复制过程为：将编号为1的存储单元中的数据复制到编号为1′的存储单元中，将编号为2的存储单元中的数据复制到编号为2′的存储单元中，……，将编号为m的存储单元中的数据复制到编号为m′的存储单元中。

编号为1的存储单元与编号为1′的存储单元间隔的内存单元、编号为2的存储单元与编号为2′的存储单元间隔的内存单元、……、与编号为m的存储单元与编号为m′的存储单元间隔的内存单元的数量是相等的。

复制完成后，读取第二部分存储单元中的数据，与第一部分存储单元中的数据依次进行对比，如果存储芯片没有故障，则两部分存储单元为一一对等的值，若第二部分某一个存储单元的数据与原始复制数据不同，则存储芯片发生故障，某一个存储单元的数据与其某个相邻存储单元中的数据相同，则存储芯片发生邻域模式敏感故障。

本申请实施例中，第一存储单元、第二存储单元、第三存储单元分别对应于第二部分编号为1′、2′、3′的三个存储单元，第四存储单元对应于第一部分编号为1的存储单元，第五存储单元对应于第一部分编号为2的存储单元，第六数据对应于第一部分编号为3的存储单元中的数据。编号为1的存储单元与编号为1′的存储单元间隔的内存单元的数量对应于第一数量，编号为2的存储单元与编号为2′的存储单元间隔的内存单元的数量对应于第二数量。

复制过程对第二部分的存储单元进行了二次验证，然后对第一部分的存储单元进行二次验证。示例性的，如图4所示，将第二部分中最后一个存储单元的后32Byte的数据复制第一部分的第一个存储单元的前32Byte中，第二部分中剩余的存储单元的数据再依次复制到第一部分中，具体过程为：将编号为m′的存储单元中后32Byte数据复制到编号为1的存储单元的前32Byte中，将编号为1′的存储单元中前32Byte数据复制到编号为1的存储单元的后32Byte中，将编号为1′的存储单元中后32Byte数据复制到编号为2的存储单元的前32Byte中，……，将编号为m′的存储单元中前32Byte数据复制到编号为m的存储单元的后32Byte中。然后读取全部数据，将第一部分存储单元中的数据，与第二部分存储单元中的数据进行对比，判断存储芯片是否发生故障。如果存储芯片没有故障，则两部分存储单元为一一对等的值，若第一部分某一个32Byte数据与原始复制数据不同，则存储芯片发生故障，若第一部分某一个32Byte数据与其某个相邻的32Byte数据相同，则存储芯片发生邻域模式敏感故障。

本申请实施例将存储芯片的内存空间细分为单个存储单元，通过读写操作除了可以排查邻域模式敏感故障，还可以排查内存中的单一单元故障，大大改变了以往测试的单一性和局限性。本申请实施例提供的方法可有效适用于正常的量产程序，大大提高故障覆盖率，确保对产品质量严格的筛选与把控。

本申请实施例以一个Block为一个存储单元，每个存储单元的大小为128M，长度为64Byte为例对存储芯片故障检测方法进行了说明。应理解的是，每个存储单元的大小、长度是可以改变的。

图5为本申请实施例提供的装置500的示意性框图，该装置500包括处理单元501。

处理单元501，用于依次在第一存储单元中写入第一数据、在第二存储单元中写入第二数据、在第三存储单元中写入第三数据，第一存储单元、第三存储单元为存储芯片中与第二存储单元相邻的存储单元；读取第二存储单元中的数据，判断第二存储单元中读取的数据与第二数据是否相同；在第二存储单元中读取的数据与第二数据不相同，且第二存储单元中读取的数据与第一数据或者第三数据相同的情况下，存储芯片发生故障。

处理单元501，还用于在第一存储单元中写入第四数据、在第二存储单元中写入第五数据、在第三存储单元中写入第六数据，第四数据是在第一数据之后写入的，第五数据是在第二数据之后写入的，第六数据是在第三数据之后写入的；读取第二存储单元中的数据，判断第二存储单元中读取的数据与第五数据是否相同；在第二存储单元读取的数据与第五数据不相同，且第二存储单元中读取的数据与第四数据或第六数据相同的情况下，存储芯片发生故障。

第四数据是由第四存储单元中的数据复制得到的数据，第一存储单元与第四存储单元间隔的内存单元的数量为第一数量。

第五数据是由第五存储单元中的数据复制得到的数据，第二存储单元与第五存储单元间隔的内存单元的数量为第二数量。

第一数量与第二数量相等。

处理单元501，还用于将对第一数据进行移位处理后的数据作为第二数据，在第二存储单元中写入第二数据。

应理解的是，本申请实施例的装置500可以通过专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)实现，或可编程逻辑器件(programmable logicdevice，PLD)实现，上述PLD可以是复杂程序逻辑器件(complex programmable logicaldevice，CPLD)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。也可以通过软件实现图2所示的存储芯片故障检测方法，当通过软件实现图2所示的存储芯片故障检测方法时，装置500及其各个模块也可以为软件模块。

图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图6所示，该设备600包括处理器601、存储器602、通信接口603和总线604。其中，处理器601、存储器602、通信接口603通过总线604进行通信，也可以通过无线传输等其他手段实现通信。该存储器602用于存储指令，该处理器601用于执行该存储器602存储的指令。该存储器602存储程序代码6021，且处理器601可以调用存储器602中存储的程序代码6021执行图2所示的存储芯片故障检测方法。

应理解，在本申请实施例中，处理器601可以是CPU，处理器601还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。

该存储器602可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器602还可以包括非易失性随机存取存储器。该存储器602可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double datadate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。

该总线604除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图6中将各种总线都标为总线604。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘(solid state drive，SSD)。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种存储芯片故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：

依次在第一存储单元中写入第一数据、在第二存储单元中写入第二数据、在第三存储单元中写入第三数据，所述第一存储单元、所述第三存储单元为所述存储芯片中与所述第二存储单元相邻的存储单元；

读取所述第二存储单元中的数据，判断所述第二存储单元中读取的数据与所述第二数据是否相同；

在所述第二存储单元中读取的数据与所述第二数据不相同，且所述第二存储单元中读取的数据与所述第一数据或者所述第三数据相同的情况下，所述存储芯片发生故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一存储单元中写入第四数据、在所述第二存储单元中写入第五数据、在所述第三存储单元中写入第六数据，所述第四数据是在所述第一数据之后写入的，所述第五数据是在所述第二数据之后写入的，所述第六数据是在所述第三数据之后写入的；

读取所述第二存储单元中的数据，判断所述第二存储单元中读取的数据与所述第五数据是否相同；

在所述第二存储单元读取的数据与所述第五数据不相同，且所述第二存储单元中读取的数据与所述第四数据或所述第六数据相同的情况下，所述存储芯片发生故障。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第四数据是由第四存储单元中的数据复制得到的数据，所述第一存储单元与所述第四存储单元间隔的内存单元的数量为第一数量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第五数据是由第五存储单元中的数据复制得到的数据，所述第二存储单元与所述第五存储单元间隔的内存单元的数量为第二数量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一数量与所述第二数量相等。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在第二存储单元中写入第二数据，包括：

将对所述第一数据进行移位处理后的数据作为第二数据，在所述第二存储单元中写入所述第二数据。

7.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的存储芯片故障检测方法。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的存储芯片故障检测方法。

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