DFT的简单介绍（下）

上回书说到SA0和SA1的测试方法。

这种测试方法是建立在一个前提上的，就是我们可以任意改变输入信号的逻辑值。如果这个输入正好就是整个芯片的输入还好办，直接在芯片外部改变即可。但很多时候我们需要测试芯片内部的各个逻辑单元，它们的输入就会是在芯片内部，不那么好调整了，这可咋办呢？

这个时候人们就想到了芯片中的重要元件——寄存器。如果我们给寄存器存储相应的测试的逻辑值，让这些reg的存储的数据作为我们DFT测试的输入，不就可以达到控制输入信号的目的了吗？但这种方法有一定局限性，这样我们的DFT测试输入位置必须保证是时序逻辑中寄存器的输出pin才行，接收输出信号就还是用探针就可以，没有太多限制。

这样的输入限制有可能会导致我们无法完全测试出所有combinational cell的问题，但DFT工程师还是可以控制输入信号测很多次，来尽可能多的覆盖到能测的cell。DFT测试中有一个测试覆盖率的概念，一般都会要求到90%以上。

然而使用reg来作为测试输入又带来了新的问题，那就是我如何给这些reg灌进我想要的值呢？要知道芯片在正常工作时reg之间是会互相影响的，我们很难控制在某一个时刻，很多个reg都正好输出我们想要的某个逻辑值组（一般DFT工程师称这种输入逻辑组叫pattern，比如上篇提到的例子里，11、10就是不同的两个pattern），怎么办呢？

为了DFT测试，我们要对芯片进行大刀阔斧的改革！我们要把芯片中所有的正常reg全部升级！升级后的reg在可以正常工作的同时，还要支持一种模式，这种模式可以让我们直接控制每个reg寄存的值。

但是我们不可能把每个reg都接一根net到整个芯片的port，那port数量就太多了，根本不现实。如何只用控制一个port就能控制所有reg的值呢？别忘了，我们要控制的是寄存器，是被时钟控制的，时钟每跳变一次，信号往后传输一次，那么人们就想到把所有reg都串起来，后一个reg的输入是前一个reg的输出，我们只需要往第一个reg的输入一个个灌值就行了。

比如三个reg串起来，我们想要一个101的pattern，就在第一个时钟周期给第一个reg灌进去1，三个reg状态是1xx；下个时钟周期灌0，状态变为01x，第三个周期灌1，状态变为101.这就是我们想要的pattern，在这个时刻进行测试即可。

这里的reg的输入输出就是不同于电路的输入输出了，就是别的pin，称为SI和SO，控制信号SE，我们把这个串称为扫描链（scan chain）。

并且芯片工作的时钟很快，DFT测试的时候相对就很慢，我们就需要一个专门的慢速时钟用来测试，相应的这个慢速时钟和正常的时钟要经过一个选择器接到reg上。

而后DFT工程师就要生成各个pattern了，最终把这一串值一个一个送到ATE机台完成测试。呼~写了这么多只讲完了DC mode，但还有AC mode没讲...就是说我们上文提到的测试不涉及电路transition的问题，如果某个cell transition比预期的要慢，也会发生错误，这也得测才行，因此就不能用慢速时钟了，得用常速时钟才行，相应的测试方法更加复杂了。