[发明专利]芯片验证

说明书

技术领域

本发明涉及芯片验证。特别地，本发明涉及一种芯片及相关联的用于验证芯片配置的方法。

背景技术

芯片技术的进展导致更小的特征尺寸。这使得创建包括可以在芯片上被选择性地使能或禁用以支持该芯片要被包括在其中的特别的装置或电子设备所需的特征子集的很多功能模块在经济上具有吸引力。这样的芯片也被称为片上系统（SoC）。功能模块的这种选择性使能由一次（one-time）可编程（OTP）存储器控制。

选择机制将适当的值编程在使能或禁用芯片上的功能模块的OTP存储器中。示例是特定客户的专用电路、可选功能和/或许可的IP核。这种机制使得芯片制造商有可能制造可以被配置供广泛范围的装置中使用的单一芯片。

在芯片制造工艺期间，逻辑电路由在被用来制造芯片的一系列生产掩模中表示的芯片设计拓扑限定。逻辑电路包括在稍后的生产步骤初始化的功能模块。芯片制造还牵涉电路的测试、（可选地）将芯片唯一的数据编程在OTP中以及封装芯片。一系列的这些步骤和测试阶段的数目在芯片制造商之间可能不同。

在图1中示出示例性现有技术芯片10的框图。芯片10包括只读存储器（ROM）12、OTP存储器14、中央处理单元（CPU）16和公共逻辑模块18，它们中的全部借助于CPU总线20连接在一起。芯片还包括若干可配置功能模块F₁......F₈。OTP存储器14包括分别控制功能模块F₁......F₈的使能/激活（或替换地禁用/解激活）的存储器位置e₁......e₈。这些OTP存储器位置e₁......e₈均可以取决于是否期望使能或禁用对应的功能模块F₁......F₈而用特别的值（激活/不激活，“0/1”）仅写入一次。一般地，在芯片制造工艺期间使得用于功能模块F₁......F₈的存储器位置e₁......e₈保持为未被编程的（即未被写入），尽管在该工艺期间可以编程该OTP存储器14的一些其他值。该编程步骤通常牵涉将秘密密钥和/或类似机密信息装载到芯片10上。

作为包括这样的芯片10的装置的制造的一部分，将（封装的）芯片10放置在电路板上，该电路板在特别的装置所需的各种不同组件之间提供电接口。在制造工艺期间，OTP存储器14可以被进一步编程以依照特别的装置的要求个性化（或配置）芯片10。这些附加的OTP编程步骤牵涉将激活/不激活数据值写入到OTP存储器14的存储器位置e₁......e₈。这些数据值定制芯片10以用于特别的用途。这可以包括禁用芯片10中的某些功能F₁......F₈，从而使得只有所意图的一组电路（即功能模块F₁......F₈）在芯片10上保持激活。个性化功能中的一些在装置制造测试期间可能引起复杂情况（例如安全自举、限制对某些存储器位置或外设的访问）。因此，这样的功能模块在制造工艺期间在增量步骤中被激活。

在装置的制造工艺期间，在配置芯片10时可能发生误差。制造工艺中的牵涉对OTP存储器14的不正确编程的误差可能导致芯片14不使适当的功能模块使能/禁用。导致缩减的功能行为的误差通常在形成制造工艺的一部分的测试程序期间被捕捉到。然而，对OTP存储器14的不正确编程也可能导致不期望的功能模块F₁......F₈在制造工艺期间被错误地使能。这可能导致装置中的在形成制造工艺的一部分的功能测试程序期间并不总是能够被检测到的（隐藏）附加功能。

一些芯片配备有一系列安全性功能，例如即使芯片10包括潜在地运行流氓或破坏软件的通用处理器时也安全地处理数据的能力，或者将引导程序代码限制成仅单一软件供应商的引导程序代码的能力。为了达到这样的目的，经常用某种密钥材料来个性化芯片10。这样的密钥材料可以由负责芯片10的总体安全性的受信任第三方（TTP）管理（在SoC安全性设计是合理的假设下）。