存储器单粒子测试方法及系统

摘要

本发明公开了一种存储器单粒子测试方法及系统，其中方法包括：预设码写入：向被测存储器内写入预设码；重离子辐照：对被测存储器进行重离子辐照，同时在辐照过程中循环读取被测存储器中的数据，并将数据与所述预设码比较，根据比较结果判断翻转类型，统计翻转位数及次数；测试数据记录：被测存储器的全部存储空间被完全读取一遍后，暂停辐射，并将该周期内累计翻转位数及次数传递给主控计算机显示并保存；重复重离子辐照步骤及所述测试数据记录步骤直至重离子注入量达到规定值。根据上述技术方案的存储器单粒子测试方法，测试过程中对存储器的全部存储空间进行循环读取，避免瞬态改写造成的误判，保证测试结果的准确无误。

说明书

技术领域

本发明涉及存储器领域，特别涉及一种存储器单粒子测试方法及系统。

背景技术

立体封装存储器在现代航天领域中起着关键的作用，由于航天存储器所处的特殊运行环境,其抗单粒子效应是重要的指标之一。由于宇宙空间存在着大量的高能粒子，这些粒子作用在半导体逻辑器件或存储器上，会引起单粒子效应。单粒子效应可能引起两种错误，一种是引起存储器和寄存器的位翻转，称单粒子翻转；一种是更为严重的引起电路短路，甚至烧毁。为此，很有必要在地面上进行相应的模拟实验，筛选出符合宇航用的高性能、高可靠器件。

在重离子束流的照射下，存储器中的数据存在瞬态改写，传统的测试方法中连续读取数据的方法容易造成误判。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种单粒子测试方法，能够准确地判断出是否出现单粒子翻转，提高测试准确率。

本发明还提出一种可以实施上述存储器单粒子测试方法的系统。

第一方面，根据本发明的实施例的存储器单粒子测试方法，包括：

预设码写入：向被测存储器内写入预设码；

重离子辐照：对所述被测存储器进行重离子辐照，同时在辐照过程中循环读取所述被测存储器中的数据，并将所述数据与所述预设码比较，根据比较结果判断翻转类型，统计翻转位数及次数；

测试数据记录：对所述被测存储器的全部存储空间完全读取一遍后，暂停辐射，并将该周期内累计翻转位数及次数传递给主控计算机显示并保存；

重复所述重离子辐照步骤及所述测试数据记录步骤直至重离子注入量达到规定值。

根据本发明实施例的存储器单粒子测试方法，至少具有如下有益效果：测试过程中对存储器的全部存储空间进行循环读取，并同时与预设码比较，发现错误后继续读取，不重复读取，仅记录翻转的位数和次数，避免瞬态改写造成的误判，保证测试结果的准确无误。

根据本发明的一些实施例，在所述重离子辐照步骤中，按如下方法判断翻转类型：若某一位数据在连续两次循环中读取的结果均与所述预设码不同，则该位发生了单粒子翻转；若某一位数据在连续两次循环中读取的结果中仅有一次与所述预设码不同，则该位发生了外围电路翻转。

根据本发明的一些实施例，所述重离子辐照步骤进行的同时还进行：电流监测：监测所述被测存储器的实时电流值，当所述实时电流值大于所述被测存储器正常工作电流的1.5倍，同时所述被测存储器功能异常时，则判断所述被测存储器发生了单粒子闩锁效应，停止辐照并更换所述被测存储器或重离子。

根据本发明的一些实施例，所述预设码为交替写入所述被测存储器的全部存储空间的0值和1值。

根据本发明的一些实施例，所述规定值为10

第二方面，根据本发明的实施例的存储器单粒子测试系统，包括：重离子加速器，用于产生重离子束，对被测存储器进行重离子辐照；测试板，用于连接所述被测存储器，所述测试板为所述被测存储器提供工作所需的电源，并对所述被测存储器进行循环数据读写操作，还监控所述被测存储器的实时电流；主控计算机，与所述测试板电性连接，用于接收显示并保存测试数据。

根据本发明实施例的存储器单粒子测试系统，至少具有如下有益效果：可以实施根据本发明第一方面实施例的存储器单粒子测试方法，保证测试结果的准确性。

根据本发明的一些实施例，还包括串口服务器，所述测试板通过所述串口服务器与所述主控计算机电性连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的存储器单粒子测试方法的第一实施例的流程图；

图2为本发明的存储器单粒子测试方法的第二实施例的流程图；

图3为本发明的存储器单粒子测试系统的实施例的原理框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，根据本发明实施例的存储器单粒子测试方法，包括如下步骤：

预设码写入：向被测存储器内写入预设码；

重离子辐照：对被测存储器进行重离子辐照，同时在辐照过程中循环读取被测存储器中的数据，并将读出的数据与所述预设码比较，根据比较结果判断翻转类型，统计翻转位数及次数；

测试数据记录：被测存储器的全部存储空间被完全读取一遍后，暂停辐射，并将该周期内累计翻转位数及次数传递给主控计算机显示并保存；

重复重离子辐照步骤及测试数据记录步骤直至重离子注入量达到规定值。

根据上述技术方案的存储器单粒子测试方法，采用对在重离子束流辐照下的存储器内的数据进行全部存储空间循环读取的方式读取，再将读出的数据与预设码比对，判断哪些数据位发生了翻转。这种数据读取方法相对于传统的发现错误后立即再次读取的方法，可以有效防止在重离子束照射下存储器数据发生瞬态改写时，连续读取与预设码比较造成存储器单粒子翻转误判，造成测试结果不准确，影响存储器的抗辐照能力的评价的准确性。可以理解的是，预设码需要写入存储器的全部存储空间。

参照图2，在一些实施例中，在重离子辐照步骤中，按照如下方法判断翻转类型：若某一位数据在连续两次循环中读取的结果均与预设码不同，则该位发生了单粒子翻转，即存储器发生翻转；若某一位数据在连续两次循环中读取的结果中仅有一次与预设码不同，则该位发生了外围电路翻转。最后将存储器中具体发生的位数和发生翻转的类型均传送给主控计算机显示及记录。

参照图2，在一些实施例中，在进行重离子辐照的同时，还进行电流监测步骤。电流监测步骤监测被测存储器的实时电流值，当实时电流值突然上升至被测存储器正常工作电流的1.5倍时，同时存储器出现功能异常时，则存储器发生了单粒子闩锁效应，需要停止对被测存储器的辐射，并更换被测试的存储器或者更换重离子束流，重新开始测试。

在一些实施例中，为了便于比对，预设码可以为交替写入被测存储器的全部存储空间的0值和1值，当在重离子束流辐照过程中读取的数据中出现连续位数的0值和1值时，则其中必有一位发生翻转，可以提高与预设码比对的效率。在本实施例中，预设码为交替写入的0x55和0xAA。在本实施例中，每次测试过程中辐射到存储器上的重离子量达到10

根据本发明实施例的存储器单粒子测试系统，包括重离子加速器、测试板及主控计算机。重离子加速器可以加速重离子形成重离子束，对被测存储器进行重离子辐照。在本实施例中，重离子加速器可以选用位于兰州实验室的回旋重离子加速器或者位于北京实验室的串列重离子加速器。测试板与被测存储器电性连接，测试板为被测存储器提供工作所需的电能，测试板还执行对被测存储器的读写操作，并监控被测存储器的实时电流。主控计算机与测试板电性连接，接收测试板统计的发生翻转的位数，及发生翻转的类型及次数，显示在主控计算机的显示屏上并记录。在一些实施例中，测试板可以通过串口服务器与主控计算机电性连接，通过串口服务器与主控计算机远程无线连接。可以理解的是，测试板可以包括用于连接存储器及主控计算机的接口电路，以及给被测的存储器供电的电源和控制对存储器进行预设码写入及循环全部存储空间数据读取的控制器。

根据本发明实施例的存储器单粒子测试系统，可以实施根据本发明实施例的存储器单粒子测试方法，通过对存储器的存储空间进行循环的全部存储空间读取，避免存储器数据瞬态改写造成的单粒子翻转误判，提高测试的准确度，保证测试结果准确。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。