Memory Repair 接口是内建自修复（BISR）架构中，用于将修复信息（Repair Solution）从控制逻辑传输到待修复存储器的物理或逻辑通道。其核心功能是实现修复数据的加载与应用，确保故障的存储单元能被冗余单元正确替换。根据数据传输方式、控制逻辑位置以及应用场景的不同，Memory Repair接口主要有以下几种类型和实现方式。

一、 接口主要类型

根据修复信息加载到存储器的方式，接口可分为串行（Serial）接口和并行（Parallel）接口。

在实际芯片中，这两种接口可能共存。例如，一个具有内部串行BISR接口的存储器（MEM1）和一个需要外部并行BISR接口的存储器（MEM2）可以连接到同一个BISR控制器。控制器通过一个选择信号（如BISR_SELECT）来决定扫描链输出的是内部BISR还是外部BISR的数据，从而统一管理。

二、 接口在修复流程中的角色

Memory Repair接口是连接BISR控制器、修复信息存储单元（如eFuse）和可修复存储器的关键枢纽。其在整个修复流程中的作用如下图所示（基于Tessent架构）：

[ATE测试/上电自检] --> (检测故障) --> [BIRA模块] --> (生成修复签名) --> [BISR Chains]
                                                                        |
                                                                        V
[eFuse/Flash] <--> [BISR控制器] <--> [Memory Repair接口] <--> [可修复存储器]
    (存储)          (控制加载)         (数据传输通道)         (应用修复)

具体步骤分解如下：

1. 修复信息生成与暂存：在芯片测试或上电自检阶段，MBIST测试发现故障，BIRA（内建修复分析）模块分析故障并计算出最优修复方案，生成修复签名（Repair Signature）。该签名首先被扫描输出并暂存于芯片级的BISR扫描链（BISR Chains）中。
2. 修复信息固化（Hard Repair）：对于硬修复，BISR控制器将BISR Chains中的修复数据压缩后，通过高压脉冲编程写入非易失性存储单元，如eFuse阵列。
3. 修复信息加载：芯片每次上电后，BISR控制器从eFuse中读取修复信息，或从外部接收软修复信息，然后通过Memory Repair接口将其加载到对应的BISR寄存器中。
4. 修复应用：存储在BISR寄存器中的修复数据，通过存储器的修复端口（Repair Port）生效，控制内部的多路选择器（MUX）进行地址重映射，将访问故障行/列的请求导向冗余行/列，完成修复。

三、 关键信号与实现示例

一个典型的并行Memory Repair接口可能包含以下信号：

// 示例：一个支持列修复的存储器并行修复接口信号
module memory_repair_interface (
    input wire clk,                     // 系统时钟
    input wire repair_load_en,          // 修复加载使能，来自BISR控制器
    input wire [REDUNDANT_COL_ADDR_WIDTH-1:0] repair_data_in, // 修复数据输入，如失效列地址
    output reg repair_done,             // 修复加载完成标志
    // 连接到存储器的修复端口
    output wire [REDUNDANT_COL_ADDR_WIDTH-1:0] mem_repair_col_addr, // 失效列地址映射控制
    output wire mem_repair_en            // 存储器修复使能
);
    // BISR寄存器，用于锁存修复信息
    reg [REDUNDANT_COL_ADDR_WIDTH-1:0] bisr_register;
    
    always @(posedge clk) begin
        if (repair_load_en) begin
            bisr_register <= repair_data_in; // 加载修复数据
            repair_done <= 1'b1;
        end else begin
            repair_done <= 1'b0;
        end
    end
    
    // 将修复信息持续输出到存储器
    assign mem_repair_col_addr = bisr_register;
    assign mem_repair_en = (bisr_register != 0); // 当修复数据非零时使能修复
    
endmodule

注释：上述代码展示了BISR寄存器在接口中的核心作用，它作为修复信息的缓存和控制逻辑。

对于串行接口，则主要通过遵循IEEE 1687（IJTAG）或类似标准的扫描链路进行访问。BISR控制器作为IJTAG网络的主设备，通过TAP（测试访问端口）将修复数据串行移位到各个存储器的内部BISR寄存器中。

四、 高级应用与考量

1. 修复共享（Repair Sharing）：为了减少面积开销，多个具有相同修复类型（如同为列修复）且物理地址映射兼容的存储器可以共享一套BISR逻辑和修复接口。这要求接口设计能够支持对多个存储器实例进行寻址和配置。
2. 增量修复（Incremental Repair）：对于硬修复，可能需要在多个测试阶段（如晶圆测试、封装测试）分步写入eFuse。对于软修复，则用于修复出厂后出现的故障。这就要求Repair接口及其控制逻辑支持修复状态的读取和更新，例如通过检查“修复状态位”或GO_ID寄存器来判断是否需要以及如何进行增量修复。
3. 快速加载：为了减少上电时间，可以采用快速BISR加载方案。这通常涉及对BISR DFT硬件进行修改，例如优化扫描链结构或采用并行加载模式，以加速修复数据从存储单元到BISR寄存器的传输过程。
4. 外部修复：对于没有专用修复逻辑的第三方IP或存储器，可以采用“外部修复”方案。这需要设计额外的I/O引脚和控制逻辑，通过芯片引脚从外部ATE或控制器直接施加修复信号，本质上是在芯片外围实现了一个特殊的Repair接口。

综上所述，Memory Repair接口是芯片可靠性设计中的关键一环，其设计需在加载速度、芯片面积、布线复杂度和灵活性之间取得平衡。随着芯片规模扩大和可靠性要求提高，支持共享、增量更新和快速加载的智能化Repair接口变得越来越重要。

参考来源

• 【DFT】【MBIST】Memory Repair 基础
• 基于DFT的scanhscap sdc模板（DFT）
• 【DFT】【MBIST】Memory Repair 基础
• Memory Repair (六)
• Memory Repair (八)
• Memory Repair (七)