本發(fā)明涉及一種非易失存儲(chǔ)器耐久力物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，智能卡的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。高安全智能卡芯片的金融業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，要求存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的高安全性，非易失存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)加解密算法和地址加擾等設(shè)計(jì)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。伴隨半導(dǎo)體新興制造技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器IP供應(yīng)商、晶圓廠商和芯片設(shè)計(jì)公司也在持續(xù)探索和解決安全芯片非易失存儲(chǔ)器可靠性測(cè)試問(wèn)題，這就要求三方對(duì)非易失存儲(chǔ)器可靠性的耐久力測(cè)試達(dá)成統(tǒng)一的測(cè)試方法。

非易失存儲(chǔ)器晶圓級(jí)和IP級(jí)的耐循環(huán)擦寫能力(耐久力)測(cè)試方法是在測(cè)試模式下，對(duì)所有存儲(chǔ)單元寫入物理數(shù)據(jù)全“0”(或全“1”)，不受到存儲(chǔ)器外圍加解密電路的影響。非安全智能卡芯片的產(chǎn)品級(jí)耐久力測(cè)試方法，寫入預(yù)期物理數(shù)據(jù)模型全“0”(或全“1”)，實(shí)際寫入存儲(chǔ)器物理數(shù)據(jù)也是全“0”(或全“1”)。高安全智能卡芯片的數(shù)據(jù)加解密和地址加擾等機(jī)制對(duì)存儲(chǔ)單元寫預(yù)期物理數(shù)據(jù)模型全“1”(或全“1”)，經(jīng)過(guò)加密后，實(shí)際寫入存儲(chǔ)單元的物理數(shù)據(jù)為“1”和“0”的亂序列，相當(dāng)于隨機(jī)數(shù)。高安全智能卡芯片中應(yīng)用傳統(tǒng)的非易失存儲(chǔ)器可靠性測(cè)試方法，存在以下問(wèn)題：一是，無(wú)法覆蓋典型物理失效模型，例如，擦寫全“0”(或全“1”)，或“0”和“1”間隔的棋盤格數(shù)據(jù)等；二是，無(wú)法實(shí)現(xiàn)指定存儲(chǔ)單元“1”和“0”翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致各存儲(chǔ)單元擦寫次數(shù)不均勻，無(wú)法保證所有存儲(chǔ)空間的擦寫次數(shù)都達(dá)到預(yù)期次數(shù)；三是，擦寫邏輯數(shù)據(jù)錯(cuò)誤后，存儲(chǔ)單元物理失效信息提取、失效模式定位、人工數(shù)據(jù)處理和原因分析等工作難度較高、時(shí)間成本較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器可靠性測(cè)試技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器的可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法。解決了高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器的產(chǎn)品級(jí)可靠性測(cè)試中，擦寫預(yù)期數(shù)據(jù)模型與加密后實(shí)際寫入存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。在測(cè)試COS中嵌入加解密函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器的可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試。能夠覆蓋典型物理失效模式，避免由于物理數(shù)據(jù)的測(cè)試向量覆蓋不足，而未發(fā)現(xiàn)潛在的可靠性問(wèn)題。

實(shí)施本發(fā)明測(cè)試方法的主要測(cè)試流程參照標(biāo)準(zhǔn)JESD22-A117(Electrically Erasable Programmable ROM(EEPROM)Program/Erase Endurance and Data Retention Stress Test)之規(guī)定進(jìn)行，不同的是，在擦寫測(cè)試時(shí)需要將預(yù)期物理數(shù)據(jù)和地址在測(cè)試COS中進(jìn)行解密和加密的逆運(yùn)算，保證實(shí)際寫入存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)為預(yù)期物理數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提出的非易失存儲(chǔ)器耐久力物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法包括：

在測(cè)試COS中嵌入加解密函數(shù)，測(cè)試腳本發(fā)送擦寫及校驗(yàn)命令，對(duì)存儲(chǔ)器目標(biāo)地址擦寫預(yù)期數(shù)據(jù)。測(cè)試COS對(duì)預(yù)期物理數(shù)據(jù)和地址進(jìn)行預(yù)解密函數(shù)運(yùn)算，生成明文。測(cè)試腳本發(fā)送寫指令，明文經(jīng)過(guò)芯片加密電路加密生成物理數(shù)據(jù)(密文)，物理數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)物理地址的存儲(chǔ)單元。物理數(shù)據(jù)(密文)經(jīng)過(guò)解密電路解密生成邏輯數(shù)據(jù)和地址(明文)。在測(cè)試COS中完成預(yù)加密函數(shù)運(yùn)算，明文生成物理數(shù)據(jù)和地址(密文)。對(duì)發(fā)送和返回的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行讀校驗(yàn)，判斷寫入的物理數(shù)據(jù)與預(yù)期是否相符，若符合，則繼續(xù)下一步操作；若不符合，則報(bào)錯(cuò)返回失效物理數(shù)據(jù)。同時(shí)，通過(guò)地址映射關(guān)系將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址，并返回物理失效地址。

作為優(yōu)選，為了擴(kuò)大物理數(shù)據(jù)模型的測(cè)試向量覆蓋率以確保非易失存儲(chǔ)器可靠性測(cè)試方法有效，對(duì)高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器擦寫及讀出的數(shù)據(jù)和地址進(jìn)行預(yù)加解密函數(shù)運(yùn)算，本專利發(fā)明的在測(cè)試COS中嵌入加解密函數(shù)的可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法，嚴(yán)格地考核高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器的可靠性。相比傳統(tǒng)測(cè)試方法，該方法在有效性、先進(jìn)性等方面均有大幅度提高，自動(dòng)化的測(cè)試流程提高了可靠性測(cè)試評(píng)價(jià)效率。

本發(fā)明公開(kāi)的一種非易失存儲(chǔ)器的可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法，根據(jù)不同安全芯片的加解密機(jī)制不同，在測(cè)試COS中嵌入不同的加解密函數(shù)，保證預(yù)期數(shù)據(jù)模型和實(shí)際寫入存儲(chǔ)器物理數(shù)據(jù)模型一致，實(shí)現(xiàn)了物理數(shù)據(jù)模型的測(cè)試覆蓋，便于發(fā)現(xiàn)典型的物理失效模式，提高高安全智能卡芯片中非易失存儲(chǔ)器的可靠性測(cè)試技術(shù)水平。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述

圖1為非易失存儲(chǔ)器可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提出的高安全智能卡芯片非易失存儲(chǔ)器可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法中，硬件環(huán)境需要讀卡器、上位機(jī)。軟件環(huán)境是通過(guò)在測(cè)試COS中嵌入預(yù)解密和預(yù)加密的運(yùn)算函數(shù)，測(cè)試程序發(fā)送擦寫指令、讀校驗(yàn)指令等來(lái)實(shí)現(xiàn)物理數(shù)據(jù)模型的可靠性測(cè)試，具體包括耐循環(huán)擦寫能力測(cè)試、數(shù)據(jù)保持能力測(cè)試和擦寫讀干擾測(cè)試的可靠性測(cè)試物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試方法。

如圖1所示，具體方法如下：

1.測(cè)試腳本執(zhí)行擦寫指令:擦除操作，非易失存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)以"FF"(11111111)為例(或"00"，某些存儲(chǔ)器擦除數(shù)據(jù)為全"0")；寫操作，發(fā)送預(yù)期物理數(shù)據(jù)和地址(密文)，預(yù)期物理數(shù)據(jù)以"00"(00000000)為例(或"FF"、"55"、"AA"等，某些存儲(chǔ)器編程數(shù)據(jù)為"1")。

2.測(cè)試COS進(jìn)行預(yù)解密函數(shù)運(yùn)算，將預(yù)期物理數(shù)據(jù)和地址(密文)解密生成邏輯數(shù)據(jù)和地址(明文)。密文如"00"(00000000)解密生成明文"XX"(XXXXXXXX)。

3.邏輯數(shù)據(jù)和地址(明文)經(jīng)過(guò)芯片加密處理和地址加擾生成物理數(shù)據(jù)和地址(密文)。明文"XX"(XXXXXXXX)加密生成密文"00"(00000000)。

4.預(yù)期物理數(shù)據(jù)(密文)寫入非易失存儲(chǔ)器物理地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)器寫入預(yù)期物理數(shù)據(jù)"00"(00000000)。

5.非易失存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元的物理數(shù)據(jù)(密文)經(jīng)過(guò)解密電路和地址加擾處理生成邏輯數(shù)據(jù)和地址(明文)。密文"00"(00000000)解密生成明文"XX"(XXXXXXXX)。

6.在測(cè)試COS中完成預(yù)加密函數(shù)運(yùn)算，生成物理數(shù)據(jù)(密文)。測(cè)試COS對(duì)明文"XX"(XXXXXXXX)加密運(yùn)算生成密文"00"(00000000)。

7.測(cè)試腳本執(zhí)行擦寫校驗(yàn)指令:對(duì)預(yù)期和返回的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件讀校驗(yàn)，判斷非易失存儲(chǔ)器的物理數(shù)據(jù)與預(yù)期是否相符，若不符合，則報(bào)錯(cuò)返回失效物理數(shù)據(jù)。同時(shí)，測(cè)試COS通過(guò)地址映射關(guān)系運(yùn)算將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址，并返回物理失效地址。如果測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，根據(jù)物理失效數(shù)據(jù)和地址，判定失效模式，推斷可能的失效機(jī)理，并分析失效原因，采取相應(yīng)的改進(jìn)和預(yù)防措施。

8.循環(huán)執(zhí)行以上擦寫或讀操作，完成可靠性物理數(shù)據(jù)模型測(cè)試。