要害
1.一个随机微粒缺点的概率是布局特征距离的函数。因为存储器有相对细密的结构，它们天生就对随机缺点愈加灵敏，所以就或许影响到器材的总良品率。
2.一款要害区域剖析东西要能准确地分分出存储器冗余，就有必要了解每个存储块中可用的修正资源，各个层与缺点类型的毛病办法的分化，以及这些办法与哪些修正资源相相关。
3.假如不运用冗余，就或许需求其它代替办法来进步良品率。这些办法包含让规划更小，或削减缺点率。假如将冗余用于一个不会发生效益的规划中，那便是糟蹋片芯面积和测验时刻，添加制作本钱。
不管选用何种工艺的规划团队(无晶圆、轻晶圆或IDM(集成器材制作商))，都应处理下降规划关于制作问题灵敏度的方针。一个规划向下游走得越远，就越不太或许处理某个制作问题，除非做贵重的从头规划。在规划仍进行中就提示处理DFM(可制作性规划)问题，能够防止呈现制作逐步爬高的费事。
DFM的一个方面是确认某个物理规划(或布局)关于随机微粒缺点的灵敏程度。一个随机微粒缺点的概率是布局特征距离的函数，因而，较严密的距离会添加随机缺点。因为存储器都有相对细密的结构，它们天生就对随机缺点更为灵敏，所以，SoC规划中的嵌入存储器或许影响到器材的总良品率。
了解如安在每个接连结点上选用要害区域剖析正变得越来越重要。存储器正在越来越大，更小的尺度会带来新的缺点品种。某个折中或许在前代结点上作业杰出，而在28nm结点时却得不到最佳成果。例如，尽管制作商都防止选用行冗余(rowredundancy)，因为他们以为这样会太费存取时刻，但在28nm时，要取得可接受的良品率就有必要选用这一技能。一切这些要素都使得作为规划东西的精密剖析更有价值。
要害区域剖析
要害区域是某种确认尺度的微粒会形成某个功用毛病的一个布局区，只取决于要仿真的布局以及微粒的尺度规模。要害区域剖析会依据布局特征的尺度与距离、微粒尺度以及晶圆厂测得的密度散布，核算出预期的均匀毛病数和良品率。除了传统的短路和开路核算以外，现在在要害区域剖析上做的作业还包含过孔与触摸毛病。这些剖析一般标明，过孔与触摸毛病是首要的毛病机制。剖析中也能够包含其它的毛病机制，详细取决于晶圆厂供给的缺点数据。
要害区域会跟着缺点或微粒的尺度添加而添加。关于缺点尺度足够大的极限状况，整个芯片区都是要害区域。但实践上，大多数晶圆厂都会依据测验芯片或计量设备能够检测并丈量的缺点尺度规模，约束可仿真的缺点尺度规模。
缺点密度
半导体晶圆厂有多种办法来收集缺点密度数据。关于要害区域剖析的运用，晶圆厂有必要将缺点密度数据转换为一种与剖析东西兼容的格局。最常见的格局是下面的简略功率方程：D(X)=K/XQ，其间，K是从密度数据取得的一个常数，X是缺点尺度，而Q是下降幂。晶圆厂将每个层的开路与短路缺点数据与这个支撑要害区域剖析的方程格局做曲线拟合。原则上，每个层都有必要有一个缺点密度和缺点类型，它们将被用于要害区域剖析。但实践上，关于选用相同的工艺过程、层厚度，以及规划规矩的各个层，一般会运用相同的缺点密度值。
制作商也或许以表格办法供给缺点密度数据，其间列出了每个缺点的尺度与密度值。一个简化的假定是，如缺点尺度超过了晶圆厂所具有的数据规模，则缺点密度为零。
核算ANF，良品率
为了确认某个规划的均匀毛病数，制作商会运用一种支撑要害区域剖析的东西，如Mentor Graphics公司的Calibre，并在整个缺点尺度区间上针对各个层，用该东西提取出要害区。为此，制作商要丈量布局，并确认某个给定尺度微粒或许形成毛病的一切区域。然后，东西要选用数学积分办法，用缺点的尺度与密度数据，核算出预期的毛病均匀数，公式为：
其间，ANF 是均匀毛病数；DMIN和DMAX别离是该层现有缺点数据中的最小和最大缺点尺度； 而CA(X)和D(X)则别离是要害区域和缺点密度数据。
一旦制作商核算出了均匀毛病数，一般会运用一个或多个良品率模型，对某个规划因缺点受限的良品率做出一个猜测。因缺点受限的良品率不能考虑那些参数的良品问题，因而在测验将此数值与实践片芯良品率做相关时，要特别当心。一种最简略而常用的良品率模型便是泊松(Poisson)模型：Y=E-ANF，其间，Y是良品率，E是一个常数，ANF是均匀毛病数。切开层(如触点和过孔)均匀毛病数与良品率的核算一般比其它层要简略。
大多数代工厂都会为规划中的一切单一过孔界说一个概率毛病率，并假定过孔阵列不会失效。这种简化假定疏忽了一个现实，即一个足够大的微粒或许形成多个毛病， 不过，这样能大大简化对均匀毛病数的核算作业，并削减了晶圆厂有必要供给的数据量。规划者只需求某层上一个悉数单个切开的总和，就能够经过计数与毛病率的乘积，核算出均匀毛病数。
存储器冗余
因为随机性缺点问题，SoC中的嵌入存储器或许有相当大的良品率丢失。当然SoC能够选用其它类型的存储器，但假定规划选用的是嵌入SRAM。一般状况下，SRAMIP(知识产权)供给商都会将冗余作为供规划者挑选的一个选项。最常见的冗余办法是运用冗余的行和列。冗余列的选用一般比较简略，因为它们只需处理多个位线和I/O端口的复用问题，而不触及地址解码。
在用要害区域剖析研究毛病状况时，重要的是界说出与存储器毛病办法相关的层和缺点类型。经过检查一个典型的六晶体管或八晶体管SRAM位单元的布局，能够做出一些简略的联想。例如，检查与位单元衔接的字线和位线，就能够找到列线上的分散和触点与列毛病之间的联系。因为分散的触点与电极的触点均衔接到Metal 1，因而行层与列层有必要共享Metal 1层。存储器规划中的大多数层都用于多个方位，因而，并非这些层上的一切缺点都会形成与修正资源相关的毛病。还有一些不行修正或丧命的缺点，如电源和地之间的短路。
修正资源
嵌入SRAM规划一般运用内置的自修正，或许选用熔丝结构，它能够复制出失效的结构，并用冗余结构代替失效的部分。不管选用何种修正办法，在规划中选用冗余结构都会添加面积，然后直接添加了规划的制作本钱。额定的测验时刻也添加了本钱，而且规划者或许不擅于做这种本钱的核算。用要害区域剖析办法做存储器冗余剖析的意图是：最大极限地进步因缺点而受限的良品率，并尽或许削减对片芯面积与测验时刻的影响。
只要了解了每个存储块中可用的修正资源、各层和缺点类型的毛病办法的分化，以及与这些毛病办法相关的修正资源，要害区域剖析东西才能够准确地剖析存储器冗余。Calibre能够将这些变量设定为一系列要害区域剖析规矩。每个存储块还需求对总队伍数与冗余队伍数的一个计数值。在确认可被修正的存储区时，能够设定每个存储块所运用的位单元称号，也能够运用布局数据库中的符号层，然后让东西识别出存储器的中心区。
列表1供给了sramConfig存储器冗余标准。前两队伍出了要害区域剖析规矩(即：或许呈现的缺点类型)，它具有一系列存储块的冗余资源。前两行还包含了列规矩与行规矩。这些规矩取决于存储块的类型与结构，但与行、列和冗余资源的数量无关。最终两行描绘了SRAM块的规划，依次是：块称号、规矩装备称号、总列数、冗余列、总行数、冗余行、空列(dummy column)、空行(dummyrow)，以及位单元的称号。在本例中，两种块标准都针对相同的规矩装备，即sramConfig。有了这些参数，Calibre就能够用晶圆厂供给的缺点密度数据，核算出无修正的良品率。
带冗余的良品率
一旦要害区域剖析东西完成了初始的剖析，供给了无冗余的均匀毛病数，就能够核算出有冗余的良品率。Calibre用一种选用BernoulliTrials(伯努利实验)原理的核算办法，见下式：
其间，NF是可用的非冗余存储单元数；NR是冗余存储单元数；P是成功的概率，或良品率，取自均匀毛病数；Q是毛病的概率(1-P)；而C(NF，(NF-K))是二项式系数，为一个标准数学函数。假如要害区域剖析东西能够用不同的存储器冗余标准对核当作后处理，就能够给出数值输出和图形输出成果，然后便于以视觉办法确认出最佳冗余量。方针是保证在总单元数中存在着所需数量的好单元。
为了看到存储器冗余的作用，咱们考虑一个假定性的实例。这个存储器是一只4Mb的32Kb×128bSRAM。咱们的方针是要在一共130个单元中，至少取得128个好单元。在此例中，有两个单元需求修正，且不存在缺点单元。经过剖析确认，考虑一种缺点类型的单元良品率为0.999。所以，整个中心的无修正良品率为0.999的128次方，即0.8798。假如对一切缺点类型做剖析，则预期良品率大约为0.35。
假如添加了冗余,以修正任何的单元缺点，则有修正的总良品率为0.999。存储器规划者选用修正率目标来简述存储器冗余的效能。该目标规则，以修正良品率减去未修正良品率，再除以1减未修正良品率，成果即为修正率。高于90的值标明杰出。在本例中，修正率为(0.99-0.35)/(1-0.35)，等于0.985。
运用Calibre确认最佳冗余装备时，首要有必要为东西设置一个装备文件( 列表2 ) 。位单元称号ram6t用于将分层布局单元的称号奉告东西，该称号描绘了一个可被修正的存储器单元，且应在此次剖析中加以考虑。该称号使东西能够核算出整个存储器中心的要害区域，包含悉数ram6的实例。
经过这个装备信息，Calibre核算出无冗余存储器的均匀毛病数，以及各种冗余装备。图1以表格的办法给出了成果，包含不同冗余装备的均匀毛病数。表中各行别离显现了整个规划(仅存储器)，以及特定类型缺点的成果。高亮的行标明1024×32位存储中心的均匀毛病率有明显改进；第6列的毛病率是第5列的一半。为取得这种改进，第6列包含了一个冗余行，但添加第二个冗余行则几乎没有更多的改进(第7列)。
图1，用Calibre做的要害区域剖析，显现出在不同装备状况下，存储器冗余对均匀毛病数的作用
图2列出了冗余办法对修正率的作用，别离按悉数规划、一切剖析层、存储器、块以及按层或群组。图3是一个东西创立的绘图，给出了各个冗余装备和各品种型缺点的均匀毛病数。一个冗余行和一个冗余列相结合，就可大大削减均匀毛病数，而添加资源则没有什么更多的作用。从这些成果能够作出判别：预期的均匀毛病数取决于所考虑的存储器布局，以及晶圆厂与工艺的缺点密度。现在，规划者就能够依据某个嵌入存储器的预期良品率，确认出各种冗余装备的作用。
图2，要害区域剖析显现了针对许多参数的存储器修正率
图3，存储器图标明了各种存储器冗余装备的均匀毛病数。一个冗余行和一个冗余列相结合，就大大削减了均匀毛病数
存储器冗余旨在经过进步片芯良品率，然后下降制作本钱。假如不选用冗余办法，进步片芯良品率的其它办法或许包含使规划更小型化，或削减缺点率。假如在规划中无效益的部分运用冗余，那是糟蹋片芯面积和测验时刻，添加了制作本钱。在这两个极点之间，要依据充沛的指导方针来确认是否添加冗余。有高缺点率的规划或许需求较多的冗余；而低缺点率的规划则或许不需求冗余。要量化良品率的改进以及确认最佳装备，有必要选用要害区域剖析与准确的代工厂缺点统计数据，对存储器冗余做剖析。
