随着集成电路技术的不断发展,SoC芯片集成度越来越高,一块手机芯片上能够集成上亿个晶体管,芯片的故障发生概率也随之增大。而其中占芯片面积最大的就是嵌入式存储器。因此在芯片的生产,出厂和使用过程中对嵌入式存储器进行检测和修复越来越重要。尤其是在使用过程中的在线检测和修复,可以发现在离线检测中难以发现的问题,快速修复故障,提高存储器使用寿命。所以,如何更好地实现嵌入式存储器在线检测和自愈就成了当前研究的重要问题,也是本文研究的主要问题。本文主要研究内容如下:(1)对嵌入式存储器的故障类型进行了研究,尤其是针对老化过程,记录下故障发生地址,按照瞬时故障,间歇性故障和永久性故障的分类方法进行分类,便于后续对于故障的预测;(2)研究了存储器的在线内建自测试,并且在原有的测试方案基础上进行改进,提出了较小面积占用的临时寄存器测试方法。使用离线测试中的March C-算法进行测试,但是对于测试单元内数据先用临时寄存器进行备份。在测试过程中,为了减小临时存储器面积以及覆盖测试故障,采用对存储单元两两测试的方法,这样每次只需要备份两个字,并且可以检测所有单元之间的耦合故障;(3)对存储器进行了老化研究,采用模拟的方法建立故障预测模型,用韦伯分布对故障发生进行拟合,根据故障发生规律和拟合的函数曲线预测故障可能发生的概率,根据故障发生概率进行存储器修复工作。(4)将提出的在线测试方法与ECC技术和冗余分配技术相结合设计一整套的存储器故障自愈机制。包含从检测到修复和预防的一整套完整机制,最大限度保障存储器的稳定,延长存储器使用寿命。