DE102006007993B4 - Testhilfseinrichtung in einem Speicherbaustein - Google Patents

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Abstract

Testhilfseinrichtung (TH2) in einem Speicherbaustein, der folgendes aufweist:
eine Vielzahl von Speicherzellen, die durch eine Adressinformation in Gruppen von jeweils N Zellen adressierbar sind, um über N interne Datenleitungen (DB) gleichzeitig N Datenbits an der adressierten Zellengruppe wahlweise zu schreiben oder zu lesen,
eine Datenschnittstelle (INT), die im Schreibbetrieb einen Datenburst aus P = N/Q aufeinander folgenden Wörtern von jeweils Q parallelen Datenbits, die an Q Datenanschlüssen (DA) empfangen werden, in ein N-Bit-Parallelwort zum Anlegen an die N internen Datenleitungen (DB) umsetzt, und die im Lesebetrieb ein über die N internen Datenleitungen (DB) ausgelesenes N-Bit-Parallelwort in einen Burst aus P aufeinander folgenden Wörtern von jeweils Q parallelen Datenbits zum Anlegen an die Q Datenanschlüsse (DA) umsetzt,
mit einer Testmuster-Selektionseinrichtung zum Auswählen zwischen mindestens zwei bereitgestellten elementaren Testmustern (A0:3, B0:3) von jeweils M Testdatenbits und zum Anlegen der ausgewählten Testdatenbits an die N internen Datenleitungen (DB), wobei N/M...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Testhilfseinrichtung in einem Speicherbaustein gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Der maximal mögliche Datendurchsatz von Speicherbausteinen, d.h. die maximale Anzahl der pro Zeiteinheit geschriebenen oder gelesenen Datenbits, wird hauptsächlich durch vier Faktoren bestimmt. Der erste Faktor ist die "Latenzzeit" τ, die ab Beginn der Adressierung einer Speicherzelle verstreicht, bis ein zugeführtes Datenbit wirksam in die Zelle geschrieben ist oder bis das in der Zelle gespeicherte Datenbit wirksam gelesen ist. Der zweite Faktor ist die "interne Parallelität", d.h. die Anzahl N von Speicherzellen, die gleichzeitig adressiert und angesprochen werden können, um an allen diesen Zellen gleichzeitig ein Schreiben oder Lesen entsprechend vieler Datenbits zu bewirken. Der dritte Faktor ist die "externe Parallelität", d.h. die Anzahl Q externer paralleler Datenanschlüsse, an denen eine entsprechende Anzahl von Datenbits jeweils als paralleles Datenwort eingegeben und ausgegeben werden kann. Der vierte Faktor ist die "externe Datenrate" fQ, d.h. die Folgefrequenz der über die externen Datenanschlüsse ein- und ausgegebenen Parallelwörter.
  • Die Latenzzeit τ ist unter Anderem bestimmt durch die Lade- und Entlade-Zeitkonstanten der Speicherzellen und durch die Ansprechzeiten der Schreib-Lese-Verstärker an den Speicherzellen. Der Kehrwert 1/τ bestimmt die maximal mögliche Zugriffsfrequenz, also die maximale Höhe der Folgefrequenz fN aufeinander folgender Schreib- oder Lesezugriffe am Zellenfeld des Speicherbausteins. Auch mit fortgeschrittener Speichertechnologie kann die Latenzzeit nur unwesentlich verkürzt werden. Zur Ermöglichung eines hohen Datendurchsatzes richten sich deswegen alle Anstrengungen darauf, die interne Parallelität N möglichst hoch zu machen. Andererseits ist man be strebt, die Anzahl externer Anschlüsse an einem Speicherbaustein gering zu halten, was aber eine Beschränkung der externen Parallelität Q bedeutet.
  • Dementsprechend wählt man für moderne Speicherbausteine einen Betrieb, bei welchem die interne Parallelität N ein ganzzahliges Vielfaches P der externen Parallelität Q ist und bei welchem die externe Datenrate fQ ein entsprechendes Vielfaches P der Zugriffsfrequenz fN ist. Das heißt, die N Datenbits für jeweils einen Speicherzugriff (also für ein paralleles Schreiben oder Lesen von N Datenbits an N adressierten Speicherzellen) werden als Burst von P aufeinander folgenden Q-Bit-Datenwörtern über die Q Datenanschlüsse des Speicherbausteins geleitet, und zwar mit einer Folgefrequenz (externe Datenrate) fQ = P*fN (das Symbol * steht hier und im Folgenden als Operator für Multiplikation). Derzeit üblich sind Betriebsarten mit P = 2 (doppelte Datenrate, abgekürzt "DDR") oder P = 4 ("DDR2-Betrieb") oder P = 8 ("DDR3-Betrieb). Als externe Parallelität sind üblich Q = 4 ("x4-Konfiguration), Q = 8 ("x8-Konfiguration") und Q = 16 ("x16-Konfiguration"). Als interne Parallelität sind üblich N = 16, N = 32, N = 64 und N = 128. Die Entwicklung geht in Richtung weiterer Erhöhungen der internen Parallelität N insbesondere unter Erhöhung der Zahl P.
  • Ist N ein Vielfaches P von Q, dann müssen pro Schreibzugriff jeweils alle P*Q Datenbits eines angelegten Datenburst in einer Schnittstelle innerhalb des Speicherbausteins gesammelt und als N parallele Datenbits bereitgestellt werden. Dieser Vorgang wird auch als "Prefetch" bezeichnet. Die N parallelen Bits werden dann über einen internen Bus aus N parallelen Datenleitungen an eine adressengesteuerte Vermittlungseinrichtung gegeben, welche die Verbindung zu N adressierten Speicherzellen herstellt. Im Lesebetrieb leitet die Vermittlungseinrichtung die N Datenbits, die pro Lesezugriff gleichzeitig an N adressierten Speicherzellen ausgelesen wurden, auf den internen N-Bit-Parallelbus. In der Schnittstelle werden die gelesenen N Parallelbits in einen Burst aus P aufeinander folgenden Q-Bit-Datenwörtern umgesetzt, die mit der Datenrate fQ = P*fN über die Q Datenanschlüsse ausgegeben werden.
  • Zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Speicherbausteins sind verschiedene Tests in verschiedenen Stadien der Herstellung und auch nach der Fertigstellung notwendig. Solche Tests bestehen im Prinzip darin, in jede Speicherzelle ein jeweils bestimmtes Datum einzuschreiben und bei anschließenden Lesezugriffen zu prüfen, ob die ausgelesenen Daten mit den zuvor eingeschriebenen Daten übereinstimmen. Speichertests werden meist mit Hilfe externer Testgeräte durchgeführt, welche nach einem wählbaren Testprogramm arbeiten, um die jeweiligen Adressen- und Dateninformationen für die Selektion der Speicherzellen und für die einzuschreibenden Daten bereitzustellen, außerdem Kommandobits zur Vorgabe der jeweiligen Betriebsart des Speicherbausteins zu liefern und Strobesignale für die Abfrage der Testresultate zu erzeugen.
  • Durch immer größere Speicherdichten ergeben sich immer längere Testzeiten pro Speicherbaustein. Da die Testzeit ein wesentlicher Kostenfaktor ist, bemüht man sich um deren Verkürzung. Ein mittlerweile üblich gewordener Beitrag zur Testzeitverkürzung ist ein "komprimierter Testmodus", auch bekannt unter der Abkürzung ACTM (Advanced Compression Test Mode). Bei diesem Testmodus wird für jeden Schreibzugriff auf N Speicherzellen ein elementares Testdatenmuster verwendet, das aus nur 4 Bits besteht, auch wenn N ein Vielfaches von 4 ist. Die Zahl 4 wird aus Gründen der speziellen Zellen-Topologie üblicher Speicherbausteine verwendet. Bei dieser Topologie sind die Speicherzellen matrixförmig in Zeilen (rows) und Spalten (columns) angeordnet, und jeweils 4 Speicherzellen, die nebeneinander in einer Matrixzeile liegen und ein sogenanntes "Quadrupel" bilden, werden durch eine gemeinsame Spaltenadresse selektiert. Ein Quadrupel ist somit die kleinste selektierbare Teilmenge der Speicherzellen. Die Zahl N muss hierbei natürlich ein ganzzahliges Vielfaches von 4 sein. Somit wird beim Schreibzugriff im ACTM das elementare 4-Bit-Testdatenmuster an jedes Bündel von jeweils 4 Datenleitungen (Leitungs-Quadrupel) des internen N-Bit-Datenbus gelegt, so dass an allen adressierten Zellen-Quadrupeln dasselbe 4-Bit-Muster eingeschrieben wird.
  • Es wurde gefunden, dass diese bekannte ACTM-Testmethode einen gewissen Mangel hat hinsichtlich der Aussagekraft über die Funktionsfähigkeit des Speicherbausteins im tatsächlichen Nutzbetrieb. Mit der vorliegenden Erfindung soll dieser Mangel behoben werden.
  • Aus der DE 199 51 534 A1 und der DE 101 35 966 A1 ist bekannt, Testmuster mittels einer Selektionseinrichtung aus mehreren bereitgestellten Testmustern auszuwählen. In der DE 199 51 534 A1 ist weiter auch eine Einteilung des Speichers in mehrere Gruppen entnehmbar. Aus der DE 101 39 724 B4 ist weiter bekannt, die Gruppen eines Speichers zu Testzwecken parallel zu beschreiben, wobei für jede Gruppe ein eigenes Testmusterregister vorgesehen ist.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Problem, die Aufgabe der Erfindung und deren erfindungsgemäße Lösung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt in schematischer fragmentarischer Darstellung einen Speicherbaustein mit einer Testhilfseinrichtung, die gemäß dem bekannten komprimierten Testmodus (ACTM) arbeitet,
  • 2 zeigt die mit der bekannten Testhilfseinrichtung mögliche Aufteilung von 4-Bit-Testdatenmustern auf die N = 64 Leitungen des internen Datenleitungsbus des Speicherbausteins;
  • 3 zeigt in ähnlicher Darstellungsform wie 1 den Speicherbaustein mit einer Testhilfseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • 4 zeigt zwei Bespiele für die mit der Testhilfseinrichtung nach 3 mögliche Aufteilung von 4-Bit-Testdatenmustern auf die N = 64 Leitungen des internen Datenleitungsbus;
  • 5 zeigt in ähnlicher Darstellungsform wie 1 den Speicherbaustein mit einer Testhilfseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 zeigt zwei Bespiele für die mit der Testhilfseinrichtung nach 5 mögliche Aufteilung von 4- Bit-Testdatenmustern auf die N = 64 Leitungen des internen Datenleitungsbus.
  • In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente (Schaltungsteile und Signale) mit den selben Buchstabenkombinationen bezeichnet, denen jeweils eine Zahl zur Identifizierung des betreffenden Elementes nachgestellt ist, wobei die Zahl "i" als Stellvertreter für eine beliebige Zahl gilt. Ein Doppelpunkt zwischen zwei Zahlen bedeutet das Wort "bis"; so ist z.B. "Bits A0:3" zu lesen als "Bits A0 bis A3". In der nachstehenden Beschreibung werden zur Bezeichnung von Binärzuständen (Logikwerte) die Ziffern "0" und "1" in Anführungszeichen benutzt. In den Zeichnungsfiguren sind diese Binärziffern jeweils fett geschrieben.
  • Der in 1 gezeigte Speicherbaustein ist ein Beispiel eines üblichen DRAM-Bausteins, dessen sämtliche Schaltungsteile auf einem Halbleiterchip integriert sind. Der Baustein hat eine Vielzahl externer Anschlüsse, von denen nur die Reihe der Q Datenanschlüsse (Datenpins) DA dargestellt ist, an denen die Speicherdaten jeweils als Q-Bit-Wörter in Parallelform ein- und ausgegeben werden. Beim gezeigten Beispiel ist die Anzahl Q der Datenanschlüsse (also die "externe Parallelität" des Bausteins) gleich 16.
  • Die matrixförmig in Zeilen und Spalten angeordneten Speicherzellen sind in vier Quadranten untergebracht, welche die sogenannten "Bänke" bilden, die hier mit BK bezeichnet und durch eine zweistelligen Dualzahl 00, 01, 10, 11 nummeriert sind. Jede Bank ist ihrerseits in zwei Bankhälften aufgeteilt, die hier mit BKH bezeichnet und durch eine dreistelligen Dualzahl nummeriert sind, deren erste beiden Ziffern die Nummer der betreffenden Bank ist und deren dritte Ziffer 0 oder 1 die "erste" bzw. "zweite" Bankhälfte identifiziert. Jede Bank BKi hat eine Vielzahl N lokaler Datenanschlüsse, jeweils N/2 an jeder Bankhälfte, um gleichzeitig N Datenbits an N adressierten Speicherzellen der Bank schreiben oder le sen zu können. Im gezeigten Fall ist die Anzahl N (also die "interne Parallelität" des Bausteins) gleich 64.
  • Zum Schreiben oder Lesen eines Paketes von N = 64 Datenbits in Parallelform an einer Bank werden die betreffende Bank und jeweils 16 Speicherzellen-Quadrupel adressiert, wobei diese Adressierung 8 Quadrupel (also jeweils 32 Zellen) in jeder der beiden Bankhälften selektiert. Durch die Adressinformation, die an externen Adressanschlüssen (nicht gezeigt) des Speicherbausteins angelegt und innerhalb des Speicherbausteins decodiert wird, werden über ein schaltbares Netz von Zeilen- und Spalten-Selektionsleitungen innerhalb der Bank Datenübertragungspfade zwischen 32 ausgewählten Zellen und 32 Datenanschlüssen jeder der beiden Bankhälften hergestellt.
  • Im Schreibbetrieb werden die N zu schreibenden Datenbits in aufeinander folgenden Teilpaketen oder "Wörtern" von jeweils Q parallelen Bits an die Q externen Datenanschlüsse DA gelegt. Mit N = 64 und Q = 16 bedarf es hierzu P = N/Q = 4 aufeinander folgender 16-Bit-Wörter. Dieser "Datenburst" aus 4 aufeinander folgenden 16-Bit-Wörtern ist in 1 links neben den Datenanschlüssen DA als eine 4×16-Matrix dargestellt, worin die insgesamt 64 Bits mit Zahlen 0:63 nummeriert sind. In jeder Spalte dieser Matrix stehen die Nummern von jeweils 16 Bits, die eines der vier 16-Bit-Parallelwörter bilden. Demnach umfasst das erste Wort des Burst die Bits #0:15, das zweite Wort umfasst die Bits #16:31; das dritte die Bits #32:47, und das vierte die Bits #48:63.
  • In einer Datenschnittstelle (Interface) INT des Speicherbausteins wird der empfangene 4 × 16-Datenburst in das 64-Bit-Parallelwort zur Weiterleitung an die 64 Datenanschlüsse der adressierten Bank umgesetzt. Dies kann gemäß der Darstellung in 1 mittels eines Vier-Wege-Umschalters MX1 und eines 64-Bit-Prefetchregisters PR erfolgen. Der Umschalter MX1 hat einen 16-Bit-Hauptanschluss, der mit den 16 externen Datenanschlüssen DA verbunden ist, und ist durch ein 2-Bit-Steuer signal MS1 zwischen vier Schaltzuständen "00", "01", "10", "11" umschaltbar, um den Hauptanschluss wahlweise mit einem von vier 16-Bit-Zweiganschlüssen zu verbinden. Jeder dieser Zweiganschlüsse führt einer zugeordneten Gruppe von jeweils 16 Registerzellen des 64-Bit-Prefetchregisters PR.
  • Die vier 16-Bit-Wörter des empfangenen Datenburst, die mit einer Folgefrequenz fQ am Hauptanschluss des Umschalters MS1 ankommen, werden durch schrittweises und mit der Frequenz fQ synchronisiertes Umschalten dieses Umschalters nacheinander auf die vier 16-Bit-Zellengruppen des Prefetchregisters PR verteilt und dort als ein 64-Bit-Datenwort zwischengespeichert. Sobald dieses Datenwort im Register PR komplett ist, also nach vier Perioden der Frequenz fQ, werden alle 64 Bits parallel aus dem Register PR ausgelesen auf die 64 Leitungen eines internen 64-Bit-Datenbus DB übertragen.
  • Im gezeigten Fall ist der Datenbus DB in zwei Hälften DB0 und DB1 zu jeweils 32 Leitungen gegliedert, wobei die erste Bushälfte DB0 über einen Zwei-Wege-Umschalter MX20 wahlweise mit den Prefetch-Registerzellen für die Datenbits #0:31 oder mit einer Testhilfseinrichtung TH1 verbindbar ist, die weiter unten beschrieben wird. Die zweite Hälfte DB1 des Bus DB ist über einen Zwei-Wege-Umschalter MX21 wahlweise mit den Prefetch-Registerzellen für die Datenbits #32:63 oder mit der Testhilfseinrichtung TH1 verbindbar. Im normalen Nutzbetrieb des Speicherbausteins sind die Umschalter MX20 und MX21 durch den Binärwert "0" eines Steuersignals MS2 so eingestellt, dass die Bushälften DB0 und DB1 mit den zugeordneten Zellen des Prefetchregisters PR verbunden sind.
  • Zur Übertragung der 64 Datenbits vom Datenbus DB an die 64 Datenanschlüsse der jeweils adressierten Bank ist eine Datenweg-Schalteinrichtung DS vorgesehen, die im gezeigten Fall durch zwei Zwei-Wege-Umschalter MX30 und MX31 realisiert ist, die durch ein Bankpaar-Selektionsbit MS3 steuerbar sind. Dieses Selektionsbit MS3 ist Bestandteil der Adressinformation. Ist MS3 = "0", dann verbinden die Umschalter MX0, MX1 die Hälften DB0 und DB1 des Datenbus DB mit entsprechend breiten Hälften BB00, BB01 eines Bankbus BB0, der zum Bankpaar BK00, BK01 führt. Ist MS3 = "1", dann verbinden die Umschalter MX30, MX31 die Bushälften DB0 und DB1 mit entsprechend breiten Hälften BB10, BB11 eines Bankbus BB1, der zum Bankpaar BK10, BK11 führt.
  • Im gezeigten Fall ist BB00 sowohl mit den 32 Datenanschlüssen der zweiten Hälfte BKH001 der ersten Bank BK00 als auch mit den 32 Datenanschlüssen der ersten Hälfte BKH010 der zweiten Bank BK01 verbunden und BB01 ist sowohl mit den 32 Datenanschlüssen der ersten Hälfte BKH000 der ersten Bank BK00 als auch mit den 32 Datenanschlüssen der zweiten Hälfte BKH011 der zweiten Bank BK01 verbunden.. Hierzu müssen sich die Leitungen der beiden Bankbus-Hälften BB00 und BB01 überkreuzen (vorzugsweise in der Mitte und auf mittlerer Höhe zwischen den Bänken BK00 und BK01). In ähnlicher Weise ist BB10 sowohl mit den 32 Datenanschlüssen der zweiten Hälfte BKH101 der dritten Bank BK10 als auch mit den 32 Datenanschlüssen der ersten Hälfte BKH110 der vierten Bank BK11 verbunden, und BB1 ist sowohl mit den 32 Datenanschlüssen der ersten Hälfte BKH100 der dritten Bank BK10 als auch mit den 32 Datenanschlüssen der zweiten Hälfte BKH111 der vierten Bank BK11 verbunden, wobei auch hier eine Überkreuzung der Bankbus-Hälften BB10 und BB11 notwendig ist.
  • Auf diese Weise teilen sich jeweils zwei Bänke eines Bankpaares BK00, BK01 bzw. BK10, BK11 einen gemeinsamen Bankbus BB0 bzw. BB1 für N parallele Bits, so dass der Raum zwischen den beiden Bänken eines Paares nicht größer zu sein braucht als der Platzbedarf für N parallele Busleitungen. Durch die extern angelegte Bankadresse wird bestimmt, an welcher Bank eines Bankpaares der Schreibzugriff (oder Lesezugriff) mit den über den gemeinsamen Bankbus laufenden Datenbits erfolgen soll.
  • Im normalen Lesebetrieb des Speicherbausteins erfolgt die Datenübertragung in umgekehrter Richtung. Die aus den N = 64 adressierten Speicherzellen der jeweils adressierten Bank parallel gelesenen Datenbits gelangen über die Datenanschlüsse der betreffenden Bank, den zugeordneten Bankbus und den Datenbus DB zum Prefetchregister PR. Die 64 Zellen des Prefetchregisters PR werden dann mittels des Umschalters MX1 nacheinander in vier aufeinander folgenden Gruppen von jeweils 16 Parallelbits ausgelesen, so dass an den 16 Datenanschlüssen ein Burst von 4 aufeinander folgenden 16-Bit-Datenwörtern erscheint.
  • Zum Testen des Speicherbausteins nach 1 wird das Steuersignal MS2 auf "1" gesetzt, so dass der interne Datenbus DB mit der Testhilfseinrichtung TH1 verbunden wird. Diese Einrichtung TH1 enthält zwei Bitmusterquellen AR und BR, deren jedes ein Muster von 4 parallelen Testdatenbits A0:3 bzw. B0:3 bereitstellt, die in jeweils ein Speicherzellen-Quadrupel des Speicherbausteins geschrieben werden sollen. Ein Zwei-Wege-Umschalter MX4 ist durch ein binäres Steuersignal MS4 umschaltbar, um entweder die Testdatenbits A0:3 oder die Testdatenbits B0:3 selektiert auf ein vieradriges Leitungsbündel TL zu geben. In einer Verzweigungseinrichtung ML1 wird dieses Bündel TL in 16 vieradrige Bündel verzweigt oder aufgefächert, derart dass jedes dieser 16 Zweigbündel die 4 selektierten Testdatenbits A0:3 oder B0:3 liefert. Somit ergibt sich auf 64 parallelen Leitungen ein Testdatenwort aus 64 Parallelbits.
  • Im Test-Schreibbetrieb werden die 64 Testdatenbits aus der Verzweigungseinrichtung ML1 in einem 64-Bit-Testwortregister TR festgehalten ("gelatcht"), als Antwort auf einen Latchbefehl LS. Gleichzeitig wird ein 64-poliger Leitungsschalter SW durch Aktivierung eines Schaltsignals SS geschlossen, so dass das 64-Bit-Testdatenwort über die Multiplexer MX20, MX21 zum 64-Bit-Datenbus DB gelangt. Dieses Testdatenwort wird an 64 adressierten Speicherzellen einer adressierten Bank einge schrieben, genauer gesagt an 16 adressierten Zellen-Quadrupeln der Bank, in gleicher Weise wie im normalen Schreibbetrieb das im Prefetchregister PR zwischengespeicherte 64-Bit-Wort eingeschrieben wird. Das Testdatenwort aus der Testhilfseinrichtung simuliert also einen Eingangs-Datenburst aus P = 4 aufeinander folgenden identischen 16-Bit-Datenwörtern, deren jedes aus vier identischen 4-Bit-Mustern besteht. Das Bitmuster dieses "simulierten" Datenburst ist in der 1 links dargestellt für den Fall, dass der Umschalter MX4 die Testdatenbits A0:3 selektiert.
  • Im Test-Lesebetrieb wird der Leitungsschalter SW geöffnet, so dass die aus den 64 adressierten Speicherzellen gelesenen Datenbits nun auf dem Datenbus DB erscheinen können, um über die Umschalter MX20, MX21 zu einem ersten 64-Bit-Eingang einer Vergleichseinrichtung CP innerhalb der Testhilfseinrichtung TH1 zu gelangen. Ein zweiter 64-Bit-Eingang der Vergleichseinrichtung CP empfängt die im Register TR gelatchten Bits des zuvor eingeschriebenen Testdatenwortes. Als Antwort auf einen Vergleichsbefehl CS liefert die Vergleichseinrichtung ein Testresultat-Signal, welches repräsentativ ist für das Ergebnis des Vergleichs zwischen dem geschriebenen 64-Bit-Testdatenwort und dem aus der adressierten Speicherbank ausgelesenen 64-Bit-Testdatenwort.
  • Im einfachsten Fall kann das Testresultat-Signal RE ein Binärsignal sein, welches einen ersten Logikwert (z.B. "1") mit der Bedeutung "fehlerfrei" nur dann hat, wenn alle Bits der beiden verglichenen Wörter übereinstimmen. Der andere Logikwert (z.B. "0") signalisiert dann eine Fehlerhaftigkeit. Das Signal RE kann über einen hierzu genutzten externen Anschluss des Speicherbausteins, z.B. über einen der Datenanschlüsse DA (wie in 1 gezeigt), einem Tester (nicht gezeigt) zugeführt werden, der auch die Adressinformation für die aufeinander folgenden Testschreib- und Testlesevorgänge liefert. Das Testergebnis für 64 Speicherzellen ist somit auf 1 Bit "komprimiert".
  • Beim vorstehend beschriebenen bekannten ACTM-Prinzip wird bei einem Testschreibvorgang jeweils das selbe 4-Bit-Muster an allen N/4 = 16 adressierten Zellen-Quadrupeln geschrieben. Diese Regelmäßigkeit im geschriebenen 64-Bit-Testdatenwort unterscheidet sich sehr von der Praxis im Nutzbetrieb, was nachteilig ist, weil der Test wenig "wirklichkeitsnah" ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass mit diesem Testschema der Einfluss von Kopplungseffekten (Übersprechen) innerhalb der Busse nicht erkannt werden kann. Die Leitungen des Datenbus DB und auch die Leitungen der Bankbusse BB0 und BB1 verlaufen sehr dicht nebeneinander in den Räumen zwischen den Speicherbänken, um diese Räume möglichst schmal bemessen zu können und somit die Chipfläche optimal zu nutzen. Auch bei sorgfältigster Integrationstechnik können Herstellungsfehler oder besondere Umstände dazu führen, dass der Grad der (kapazitiven oder induktiven) Kopplung zwischen manchen Leitungen das erlaubte Maß überschreitet und somit die Datenbits auf diesen Leitungen verfälscht.
  • So kann z.B. das "niedrige" Potential einer Leitung, das ein Datenbit mit dem Binärwert "0" repräsentiert, durch das "hohe" Potential benachbarter Leitungen, die "1"-Bits repräsentieren, durch kapazitive Kopplung so weit hochgetrieben werden, dass das "0"-Bit fälschlich als "1"-Bit bewertet wird. Besteht eine unerwünscht starke Kopplung zwischen einzelnen Leitungen, so äußert sich dies meist durch charakteristische Muster, d.h. Bits, die bestimmten Leitungen zugeordnet sind, werden verfälscht. Mit dem bekannten Schema können z.B. Wechselwirkungen zwischen übernächsten Leitungen nicht getestet werden. Ein anderer Problemfall sind unerwünschte Leckpfade zwischen Leitungen an den Kreuzungen der Bankbushälften.
  • Kopplungseffekte der vorstehend beschriebenen Art würden sich am zuverlässigsten prüfen lassen, wenn man jeweils nur eine einzige der N Busleitungen mit einem Bit eines ersten Binär wertes (z.B. "0") belegt und alle übrigen N – 1 Leitungen mit Bits des anderen Binärwertes (also "1") belegt. Durch N aufeinander folgende Testzyklen mit den N möglichen Permutationen dieses Schemas hätte man die optimale Zuverlässigkeit des Tests. Dieser ideale Test ist jedoch mit dem bekannten ACTM-Schema nicht zu erreichen, nicht einmal annähernd, wie nachstehend anhand der 2 erläutert wird.
  • Die 2 zeigt die Möglichkeiten, die beim bekannten ACTM-Schema bestehen, um die N = 64 Leitungen des internen Datenbus DB und somit auf die N = 64 Leitungen des Bankbus BB0 oder BB1 mit Testdaten zu belegen. Wenn der Umschalter MX4 in der Testhilfseinrichtung TH1 im Schaltzustand "0" ist, dann ergibt sich die im linken Teil der 2 gezeigte Belegung mit den Testdaten A0:3. Ist der Umschalter MX4 im "1"-Zustand, dann ergibt sich die rechten Teil gezeigte Belegung mit den Testdaten B0:3. In beiden Fällen wiederholt sich jeweils ein und dasselbe 4-Bit-Testdatenmuster zyklisch über die gesamte Busbreite. Dieses Schema erlaubt es z.B. nicht, in direkter Nachbarschaft einer Leitung, die ein Bit eines ersten Binärwertes führt, mehr als drei nebeneinander liegende Leitungen mit Bits des zweiten Binärwertes zu belegen.
  • Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme könnte man die Bitmusterquelle von 4 auf N Bits verbreitern, um dem N-Bit-Testdatenwort ein Muster zu geben, welches nicht die im bekannten Fall vorhandene Regelmäßigkeit hat, so dass der Test einen Nutzbetrieb besser simuliert. Dies würde aber sehr viel Platz auf der Chipfläche des Speicherbausteins beanspruchen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Testhilfseinrichtung für ein komprimiertes Testen eines Speicherbausteins in einer platzsparenden Weise so auszubilden, dass aussagekräftigere Testergebnisse als bisher erhalten werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Testhilfseinrichtung gelöst.
  • Demnach wird die Erfindung realisiert an einer Testhilfseinrichtung in einem Speicherbaustein, der folgendes aufweist: eine Vielzahl von Speicherzellen, die durch eine Adressinformation in Gruppen von jeweils N Zellen adressierbar sind, um über N interne Datenleitungen gleichzeitig N Datenbits an der adressierten Zellengruppe wahlweise zu schreiben oder zu lesen, und eine Datenschnittstelle, die im Schreibbetrieb einen Datenburst aus P = N/Q aufeinander folgenden Wörtern von jeweils Q parallelen Datenbits, die an Q Datenanschlüssen empfangen werden, in ein N-Bit-Parallelwort zum Anlegen an die N internen Datenleitungen umsetzt, und die im Lesebetrieb ein über die N internen Datenleitungen ausgelesenes N-Bit-Parallelwort in einen Burst aus P aufeinander folgenden Wörtern von jeweils Q parallelen Datenbits zum Anlegen an die Q Datenanschlüsse umsetzt. In der Testhilfseinrichtung ist eine Testmuster-Selektionseinrichtung vorgesehen zum Auswählen zwischen mindestens zwei bereitgestellten elementaren Testmustern von jeweils M Testdatenbits und zum Anlegen der ausgewählten Testdatenbits an die N internen Datenleitungen, wobei N/M eine ganze Zahl >1 ist. Erfindungsgemäß enthält die Testmuster-Selektionseinrichtung eine einstellbare Zuteilungseinrichtung, um jeder der N/M disjunkten Gruppen von jeweils M unmittelbar benachbarten Datenleitungen ein individuell auswählbares Testmuster aus den R ≥ 2 bereitgestellten elementaren M-Bit-Testmustern zuzuteilen.
  • Die erfindungsgemäßen Testhilfseinrichtung kann mit wenigen verschiedenen elementaren und relativ kleinen M-Bit-Testmustern auskommen, um einen Nutzbetrieb wesentlich besser als mit dem bekannten Testprinzip zu simulieren. Der benötigte Platzbedarf für Registerzellen zur Bereitstellung der elementaren Testmuster kann somit klein gehalten werden. Im Allgemeinen können zwei elementare M-Bit-Testmuster mit jeweils M = 4 Testdatenbits genügen, um in den N Testdatenbits eine Unregelmäßigkeit einzuführen, welche die Wahrscheinlichkeit des Erkennens fehlerverursachender Kopplungseffekte wesentlich erhöht.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der 3 bis 6 beschrieben. Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in den 3 und 4 veranschaulicht.
  • Die 3 zeigt den gleichen Speicherbaustein wie 1 mit dem einzigen Unterschied, dass die in 1 dargestellte herkömmliche Testhilfseinrichtung TH1 durch eine erfindungsgemäße Testhilfseinrichtung TH2 ersetzt ist. Die Testhilfseinrichtung TH2 enthält, ähnlich wie die herkömmliche Ausführungsform nach 1, einen Testdatenbus TB mit N = 64 parallelen Leitungen zur Übertragung eines 64-Bit-Testdatenwortes an den internen Datenbus DB des Speicherbausteins. Die Testhilfseinrichtung TH2 enthält ebenfalls zwei Bitmusterquellen AR und BR, die zwei elementare Muster von jeweils M = 4 parallelen Testdatenbits A0:3 bzw. B0:3 bereitstellen. Statt eines einzigen Umschalters ist jedoch eine Mehrzahl J von Zwei-Wege-Umschaltern MX50:53 vorgesehen, um die Testmuster A0:3 und B0:3 in einer programmierbaren Weise auf die N Leitungen des Testdatenbus TB zu verteilen. Die Jahl J muss natürlich ein ganzzahliger Bruchteil von N sein. Vorzugsweise, aber nicht zwingend notwendig, ist J gleich Q/M; im gezeigten Fall ist J = 4.
  • Jeder der Umschalter MX50:53 hat zwei M-Bit-Eingänge, deren erster die M = 4 Bits des ersten Testmusters A0:3 empfängt und deren zweiter die M = 4 Bits des zweiten Testmusters B0:3 empfängt. Jeder der Umschalter MX50:53 ist durch ein ihm individuell zugeordnetes Bit eines aus J = 4 Bits 50:3 bestehenden Steuerwortes einstellbar, um entweder das erste oder das zweite Testmuster auf seinen M-Bit-Ausgang zu übertragen. Das Steuerwort 50:3 ist in einem Steuerregister SR gespeichert, und sein Bitmuster kann vor jedem Testschreibvorgang beliebig eingestellt werden.
  • In einer Verzweigungseinrichtung ML2 wird jeder der M-Bit-Ausgänge der Umschalter MX51:53 J-fach verzweigt, und zwar auf J = 4 Gruppen von jeweils M Ausgangsleitungen verzweigt, so dass sich insgesamt N = 64 Ausgangsleitungen ergeben, die den 64-Bit-Testdatenbus TB bilden. Das heißt, der M-Bit-Ausgang jedes der Umschalter MX40:53 bedient jeweils eine Gruppe von M unmittelbar benachbarten Leitungen in jedem der J disjunkten Blöcke oder "Stränge" von jeweils N/J = 16 unmittelbar benachbarten Leitungen des Testdatenbus TB und somit auch des internen Datenbus DB. Somit ist es möglich, innerhalb der einzelnen Leitungsstränge eine beliebige Kombination der beiden elementaren Testdatenmuster A0:3 und B0:3 zu erzeugen, wobei diese Kombination durch das Bitmuster 50:3 des Steuerregisters SR bestimmt wird und in allen J Leitungssträngen die gleiche ist.
  • Die 4 zeigt links die Testmuster-Verteilung an den 64 parallelen Busleitungen, wenn S0 = "0", S1 = "1", S2 = "0" und S3 = "0" ist, also wenn das aus den Steuerbits S0:3 bestehende Steuerwort das Muster "0100" hat. Die Grenzen der Gruppen von jeweils M = 4 Leitungen, die ein M-Bit-Testdatenmuster führen, sind durch dünne gestrichelte Linien angedeutet. Die Grenzen der oben definierten J Leitungsstränge sind durch fette gestrichelte Linien angedeutet. Wegen S0 = "0" ist der Umschalter MX50 im "0"-Zustand, so dass die erste Vierergruppe der Leitungen in jedem Strang das Testmuster A0:3 führt. Wegen S1 = "1" ist der Umschalter MX51 im "1"-Zustand, so dass die zweite Vierergruppe der Leitungen in jedem Strang das Testmuster B0:3 führt. Wegen S2 = "0" ist der Umschalter MX52 im "0"-Zustand, so dass die dritte Vierergruppe der Leitungen in jedem Strang das Testmuster A0:3 führt. Wegen S3 = "0" ist der Umschalter MX51 im "1"-Zustand, so dass auch die vierte Vierergruppe der Leitungen in jedem Strang das Testmuster A0:3 führt.
  • Rechts in 4 ist die Testmuster-Verteilung an den 64 Bus leitungen für den Beispielsfall dargestellt, dass das Steuermuster 50:3 gleich "0111" ist.
  • Man erkennt, dass mit der in 2 gezeigten Testhilfseinrichtung TH2 viele verschiedene Testmusterverteilungen auf den N = 64 Busleitungen möglich sind, also eine große Flexibilität hinsichtlich der Testoptionen besteht. Wenn man z.B. für das zweite elementare Testmuster B0:3 die Bitkombination "1111" wählt und für das erste elementare Testmuster A0:3 und das Steuerwort 50:3 eine Bitkombination wählt, die nur eine einzige "0" und ansonsten lauter "1"-Bits enthält, dann wird ein Bitmuster auf den 64 Busleitungen erzeugen, in welchem jedes vorkommende "0"-Bit fünfzehn benachbarte "1"-Bits hat, was zwar nicht dem oben erwähnten idealen Fall entspricht, diesem Ideal aber wesentlich näher kommt, als es mit dem bekannten Schema möglich ist. Durch Verschiebung des "0"-Bits des ersten Testmusters und Verschiebung des "1"-Bits des Steuerwortes können auf diese Weise alle 64 Busleitungen in 16 Schritten durchgeprüft werden.
  • Bei der Testhilfseinrichtung TH2 nach 3 erfolgt das Schreiben eines 64-Bit-Testdatenwortes vom Testdatenbus TB in 64 selektierte Speicherzellen einer adressierten Bank und der Vergleich eines ausgelesenen Testdatenwortes mit dem geschriebenen Wort unter Verwendung des Schalters SW, des Testdatenregisters TR und des Vergleichers CP in der gleichen Weise, wie sie anhand der 1 beschrieben wurde. Die Testmusterquellen AR und BR können durch Register realisiert sein, deren Zellen mit beliebigen Bitmustern geladen werden können.
  • Da bei der Ausführungsform nach 3 die Anzahl J der Umschalter und somit auch die Anzahl der Leitungsstränge gleich Q/M ist, besteht jeder Leitungsstrang aus Q Leitungen, die im Nutzbetrieb jeweils eines Q-Bit-Parallelwörter führen, aus denen sich der über die externen Datenanschlüsse DA laufende PxQ-Datenburst zusammensetzt.
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der 5 und 6 beschrieben. Die 5 zeigt den gleichen Speicherbaustein wie 1 mit dem einzigen Unterschied, dass die in 1 dargestellte herkömmliche Testhilfseinrichtung TH1 durch eine andere erfindungsgemäße Testhilfseinrichtung TH3 ersetzt ist. Die Testhilfseinrichtung TH3 enthält, ähnlich wie die herkömmliche Ausführungsform nach 1 (und auch ähnlich wie die anhand der 3 beschriebene erfindungsgemäße Testhilfseinrichtung TH2) einen Testdatenbus TB mit N = 64 parallelen Leitungen zur Übertragung eines 64-Bit-Testdatenwortes an den internen Datenbus DB des Speicherbausteins. Die Testhilfseinrichtung TH3 enthält ebenfalls zwei Bitmusterquellen AR und BR, die zwei elementare Muster von jeweils M = 4 parallelen Testdatenbits A0:3 bzw. B0:3 bereitstellen. Als Selektionseinrichtung ist eine Anzahl K von Zwei-Wege-Umschaltern MX50:53 vorgesehen, um die Testmuster A0:3 und B0:3 in einer programmierbaren Weise auf die 64 Leitungen des Testdatenbus TB zu verteilen. Die die Zahl K muss natürlich ein ganzzahliger Bruchteil von N sein. Vorzugsweise ist K gleich P, also gleich der Anzahl aufeinander folgender Q-Bit-Parallelwörter, aus denen im Nutzbetrieb der über die externen Datenanschlüsse DA laufende Datenburst besteht. Im gezeigten Fall ist K = 4.
  • Jeder der Umschalter MX50:53 in 5 hat zwei 4-Bit-Eingänge, deren erster die 4 Bits des ersten Testmusters A0:3 empfängt und deren zweiter die 4 Bits des zweiten Testmusters B0:3 empfängt. Jeder der Umschalter MX50:53 ist durch ein ihm individuell zugeordnetes Bit eines aus K = 4 Bits S0:3 bestehenden Steuerwortes einstellbar, um entweder das erste oder das zweite Testmuster auf seinen 4-Bit-Ausgang zu übertragen. Das Steuerwort S0:3 ist in einem Steuerregister SR gespeichert, und sein Bitmuster kann vor jedem Testschreibvorgang beliebig eingestellt werden.
  • Durch eine Verzweigungseinrichtung ML3 ist jeder der M-Bit- Ausgänge der Umschalter MX51:53 parallel mit N/(K*M) = 4 zugeordneten und unmittelbar nebeneinander liegenden Gruppen von jeweils M = 4 Leitungen des Testdatenbus TB verbunden. Somit ist jedem der Umschalter MX51:53 ein Strang von N/K = 16 unmittelbar nebeneinander liegenden Busleitungen zugeordnet. Das Gesamtmuster der auf den N = 64 Busleitungen gelieferten Testdatenbits ist in 6 für zwei unterschiedliche Bitkombinationen des Steuerwortes 50:3 gezeigt.
  • Die 6 zeigt links die Testmuster-Verteilung auf dem 64-Bit-Bus, wenn S0 = "0", S1 = "1", S2 = "0" und S3 = "0" ist, also wenn das aus den Steuerbits 50:3 bestehende Steuerwort das Muster "0100" hat. Auch hier sind die Grenzen der Gruppen von jeweils M = 4 Leitungen, die ein M-Bit-Testdatenmuster führen, durch dünne gestrichelte Linien angedeutet. Die Grenzen der oben definierten K Leitungsstränge sind durch fette gestrichelte Linien angedeutet. Wegen S0 = "0", S2 = 0, S3 = 0 sind die Umschalter MX50, MX52, MX53 im "0"-Zustand, so dass die jeweils N/K Leitungen des ersten, dritten und vierten Stranges jeweils das erste Testdatenmuster A0:3 in zyklischer Folge führen. Wegen S1 = "1" ist der Umschalter MX51 im "1"-Zustand, so dass die Q Leitungen des zweiten Stranges das zweite Testdatenmuster B0:3 in zyklischer Folge führen. Rechts in 3 ist die Testmuster-Verteilung für den Fall dargestellt, dass das Steuermuster 50:3 gleich "0111" ist.
  • Das Schreiben eines 64-Bit-Testdatenwortes vom Testdatenbus TB in 64 selektierte Speicherzellen einer adressierten Bank und der Vergleich eines ausgelesenen Testdatenwortes mit dem geschriebenen Wort erfolgt unter Verwendung des Schalters SW, des Testdatenregisters TR und des Vergleichers CP in der gleichen Weise, wie sie anhand der 1 und auch der 3 beschrieben wurde. Die Testmusterquellen AR und BR können durch Register realisiert sein, deren Zellen mit beliebigen Bitmustern geladen werden können.
  • Da bei der Ausführungsform nach 5 die Anzahl K der Um schalter und somit auch die Anzahl der Leitungsstränge gleich P ist, besteht auch hier jeder Leitungsstrang aus Q Leitungen, die im Nutzbetrieb jeweils eines Q-Bit-Parallelwörter führen, aus denen sich der die externen Datenanschlüsse DA laufende PxQ-Datenburst zusammensetzt.
  • Die in den 3 und 5 gezeigten Testhilfseinrichtungen TH2 und TH3 sind nur Beispiele. Es sind auch weitere Abwandlungen und andere Varianten zur Realisierung der Erfindung möglich, von denen einige nachstehend kurz beschrieben werden:
    Das gesonderte N-Bit-Register TR in der Testhilfseinrichtung TH2 oder TH3 kann weggelassen werden, und stattdessen kann das in der Schnittstelle INT enthaltene Prefetchregister PR benutzt werden, um das im Testbetrieb erzeugte und geschriebene N-Bit-Testdatenwort zu halten für den späteren Vergleich mit dem ausgelesenen N-Bit-Wort. Hierzu könnte zwischen dem Umschalter MX1 und dem Prefetchregister PR eine geeignete Umschalteinrichtung vorgesehen werden, die im Testbetrieb den Testdatenbus TB der Testhilfseinrichtung TH2 mit den N Signalanschlüssen des Registers TR verbindet.
  • Die Vergleichseinrichtung CP kann auch so ausgebildet sein, dass sie den Vergleich zwischen den geschriebenen und gelesenen Testdatenbits nicht pauschal für das ganze N-Bit-Testdatenwort durchführt, sondern spezifiziert nach diskreten Gruppen der Testdatenbits. Das Testergebnis besteht dann aus mehreren Bits, deren jedes die Integrität oder Fehlerhaftigkeit der betreffenden Bitgruppe anzeigt. Dies erlaubt genauere Rückschlüsse auf die möglichen Orte oder Ursachen eventueller Fehler.
  • Um Testzeit zu sparen, können im Testschreibbetrieb alle Speicherbänke gleichzeitig angesprochen werden, um an N adressierten Speicherzellen jeder Bank jeweils das selbe N-Bit-Testdatenwort zu schreiben. Hierzu muss die Testhilfseinrich tung geeignete Schaltmittel enthalten (nicht gezeigt), um die N Leitungen des internen Datenbus gleichzeitig mit beiden Bankbussen BB0 und BB1 zu verbinden.
  • Es können auch mehr als zwei Testmusterquellen AR und BR vorgesehen sein, um im Testbetrieb ein N-Bit-Muster erzeugen zu können, welchem die einzelnen M-Bit-Gruppen oder die einzelnen Q-Stränge zwischen mehr als zwei möglichen Mustern wechseln kann. Sind R > 2 Testmusterquellen vorhanden, dann sind statt der Zwei-Wege-Umschalter MX50:53 in der Testhilfseinrichtung TH2 oder TH3 entsprechende R-Wege-Umschalter vorzusehen, und die Steuersignalquelle SR ist entsprechend zu modifizieren, um vier parallele Steuersignale zu erzeugen, deren jedes R Variationsmöglichkeiten hat für die Einstellung des zugeordneten Umschalters.
  • Die erfindungsgemäße Testhilfseinrichtung wurde anhand der 3 und 5 in Verbindung mit einem Speicherbaustein beschrieben, in welchem sich jeweils zwei Speicherbänke einen gemeinsamen N-Bit-Bankbus teilen. Diese Konfiguration (bekannt als "Shared Data Lines"), die den Vorteil geringen Platzbedarfs zwischen den Bänken hat, ist aber nicht zwingend für die Realisierung der Erfindung. Die erfindungsgemäße Testhilfseinrichtung funktioniert natürlich genau so gut in einem Speicherbaustein, in welchem für jede Bank ein eigener N-Bit-Bankbus vorgesehen ist, der selektiv über eine von der Bankadresse gesteuerte Datenweg-Schalteinrichtung mit dem internen N-Bit-Datenbus DB verbunden werden kann. In diesem Fall ist die Aufspaltung des internen Datenbus DB und auch des Testdatenbus TB in zwei Hälften nicht nötig, so dass die beiden 32-Bit-Umschalter MX20 und MX21 durch einen einzigen 64-Bit-Umschalter ersetzt werden können und die beiden 32-Bit-Zweiwege-Umschalter MX30 und MX31 in der Datenweg-Schalteinrichtung DS durch einen 64-Bit-Vierwege-Umschalter ersetzt werden müssen.
  • Es sei noch erwähnt, dass die Zahlenangaben N = 64 und Q = 16 für die interne bzw. externe Parallelität nur Beispiele sind. Die Erfindung funktioniert bei Speicherbausteinen beliebiger interner und externer Parallelität und ist sinnvoll immer dann, wenn P = N/Q ≥ 2 ist. Dies gilt für DDR-Speicherbausteine (doppelte Datenrate, P = 2) ebenso wie für DDR2-Bausteine (vierfache Datenrate, P = 4), DDR3-Bausteine (achtfache Datenrate, P = 8) und natürlich auch Bausteine mit Datenraten noch höherer Ordnung. Die Zahlen N und Q (und somit auch P) sind vorteilhafterweise ganzzahlige Potenzen von 2, wobei Q ein ganzzahliges Vielfaches von 4 ist.
  • Auch der Zahlenwert M = 4 ist nicht zwingend. Bedingung ist aber in jedem Fall, dass der Quotient N/M eine ganze Zahl ist. Vorteilhafterweise (aber nicht zwingend) sollte auch der Quotient Q/M eine ganze Zahl sein, wie es bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen gefordert ist. Die Zahl M ist vorzugsweise gleich der Anzahl Y der Speicherzellen in der kleinsten gemeinsam adressierbaren Teilmenge oder Gruppe von Speicherzellen, und bei den gegenwärtig gebräuchlichen DRAM-Konfigurationen ist Y = 4. Es sind aber auch DRAM Konfiguration bekannt oder denkbar, in denen Y einen anderen Wert als 4 hat, vorzugsweise aber einen Wert gleich einer ganzzahligen Potenz von 2. Wenn M = Y ist, dann ist vorzugsweise jede der disjunkten Gruppen von jeweils M benachbarten Datenleitungen angeschlossen zum Übertragen von M Datenbits zu und von einer der N/Y Teilmengen der Speicherzellen.
  • AR
    Testbitmusterquelle
    BB
    Bankbus
    BK
    Bank
    BKH
    Bankhälfte
    BR
    Testbitmusterquelle
    CP
    Vergleichseinrichtung
    DA
    externe Datenanschlüsse
    DB
    Datenbus
    DS
    Datenweg-Schalteinrichtung
    INT
    Datenschnittstelle
    ML
    Verzweigungseinrichtung
    MX
    Umschalter
    PR
    Prefetchregister
    SR
    Steuerregister
    SW
    Schalter
    TB
    Testdatenbus
    TR
    Testwortregister

Claims (10)

  1. Testhilfseinrichtung (TH2) in einem Speicherbaustein, der folgendes aufweist: eine Vielzahl von Speicherzellen, die durch eine Adressinformation in Gruppen von jeweils N Zellen adressierbar sind, um über N interne Datenleitungen (DB) gleichzeitig N Datenbits an der adressierten Zellengruppe wahlweise zu schreiben oder zu lesen, eine Datenschnittstelle (INT), die im Schreibbetrieb einen Datenburst aus P = N/Q aufeinander folgenden Wörtern von jeweils Q parallelen Datenbits, die an Q Datenanschlüssen (DA) empfangen werden, in ein N-Bit-Parallelwort zum Anlegen an die N internen Datenleitungen (DB) umsetzt, und die im Lesebetrieb ein über die N internen Datenleitungen (DB) ausgelesenes N-Bit-Parallelwort in einen Burst aus P aufeinander folgenden Wörtern von jeweils Q parallelen Datenbits zum Anlegen an die Q Datenanschlüsse (DA) umsetzt, mit einer Testmuster-Selektionseinrichtung zum Auswählen zwischen mindestens zwei bereitgestellten elementaren Testmustern (A0:3, B0:3) von jeweils M Testdatenbits und zum Anlegen der ausgewählten Testdatenbits an die N internen Datenleitungen (DB), wobei N/M eine ganze Zahl >1 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Testmuster-Selektionseinrichtung eine einstellbare Zuteilungseinrichtung (SR, MX50:53, ML2 oder ML3) enthält, um jeder der N/M disjunkten Gruppen von jeweils M unmittelbar benachbarten Datenleitungen ein individuell auswählbares Testmuster aus den R ≥ 2 bereitgestellten elementaren M-Bit-Testmustern (A0:3, B0:3) zuzuteilen.
  2. Testhilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteilungseinrichtung (SR, MX50:53, ML2) eine Anzahl J von Umschaltern (MX40:53) enthält, deren jeder jeweils einer Gruppe von M unmittelbar benachbarten Daten leitungen in jedem der insgesamt J disjunkten Stränge von jeweils Q unmittelbar benachbarten Datenleitungen zugeordnet ist und durch eine individuell zugeordnete Steuerinformation zwischen R Schaltzuständen umschaltbar ist, um jeder Gruppe von jeweils N/J unmittelbar benachbarten Datenleitungen innerhalb eines Stranges jeweils ein individuell auswählbares Testmuster aus den R elementaren Testmustern (A0:3, B0:3) zuzuteilen.
  3. Testhilfseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass J gleich Q/M ist.
  4. Testhilfseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteilungseinrichtung (SR, MX50:53, ML3) eine Anzahl K von Umschaltern (MX40:53) enthält, deren jeder einem der K disjunkten Stränge von jeweils N/K unmittelbar benachbarten Datenleitungen zugeordnet ist und durch eine individuell zugeordnete Steuerinformation zwischen R Schaltzuständen umschaltbar ist, um ein ausgewähltes der R elementaren Testmuster (A0:3, B0:3) an alle N/(K*M) disjunkten Gruppen der Datenleitungen des betreffenden Stranges anzulegen.
  5. Testhilfseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass K gleich P ist.
  6. Testhilfseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuteilungseinrichtung (SR, MX50:53) ferner ein Steuerregister (SR) mit einer Anzahl von Speicherplätzen enthält, die der Anzahl der Umschalter (MX40:53) entspricht und deren jeder einem der Umschalter (MX40:53) individuell zugeordnet ist und in deren jeden eine beliebige von R verschiedenen Steuerinformationen für die Bestimmung des Schaltzustandes des zugeordneten Umschalters ladbar ist.
  7. Testhilfseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für einen Speicherbaustein, in welchem die kleinste selektierbare Teilmenge der Speicherzellen aus jeweils Y unmittelbar benachbarten Speicherzellen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass M gleich Y ist und dass jede der disjunkten Gruppen von jeweils M benachbarten Datenleitungen angeschlossen ist zum Übertragen der M Datenbits zu und von einer der N/Y Teilmengen der Speicherzellen.
  8. Testhilfseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass M = Y eine ganzzahlige Potenz von 2 ist.
  9. Testhilfseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass M = Y = 4 ist.
  10. Testhilfseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass R gleich 2 ist.
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