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随着集成电路制造工艺的进步，嵌入式存储器的集成度不断提高，单位面积上的缺陷数目也日益增加。与此同时，随着嵌入式存储器占芯片面积的比重越来越大，芯片的成品率将主要取决于嵌入式存储器的成品率。因此嵌入式存储器内建自修复技术已成为学术界和产业界关注的热点问题。
本文首先简要介绍了嵌入式存储器的缺陷与故障模型、内建自测试方法和内建冗余分配方法，然后详细介绍了内建自修复方法的分类、机制以及研究状况。在分析比较现有各种自修复方法的基础上，提出了利用内容可寻址技术结合冗余行和冗余列的嵌入式随机访问存储器(RAM)自修复方法。并在一款微处理器芯片设计中，实现了利用内容可寻址技术结合冗余位的嵌入式RAM自修复方法，同时设计了故障注入和通信控制电路。本文的主要工作包括：
1.提出了一种利用内容可寻址技术结合冗余行和冗余列的内建自修复方法
本文在深入分析比较现有各种嵌入式存储器自修复方法的基础上，提出了一种利用内容可寻址技术结合冗余行和冗余列的自修复方法。在该修复方法中，不仅利用内容可寻址存储器存储故障修复信息，还用作冗余字替换故障字，实现字修复；而冗余行和冗余列则用于修复行或列地址译码故障。并提出在译码逻辑输出端增加控制电路，避免访问故障单元。该方法通过细化冗余资源的粒度提高了冗余资源的利用率和修复率。同时通过将冗余资源的分配与故障类型相对应，简化了冗余分配算法。实验结果表明，该修复方法与已有典型二维冗余修复方法Essential Spare Pivoting(ESP)相比，当获得100％修复率时，本文方法所需冗余资源和内容可寻址存储器的面积开销为ESP方法的20％至35％之间。
2.一款具有自修复功能的微处理器芯片设计
在一款无线传感网络节点的微处理器设计开发中，实现了利用内容可寻址技术结合冗余位的嵌入式存储器内建自修复方法以及故障注入和通信控制技术。在该方法的实现中，可以修复最多20个单故障位的字以及10个多故障位的字。为灵活验证该自修复方法，设计了故障注入电路以及测试与修复控制电路。利用故障注入最多可以向微处理器缓存中的20个字注入不同故障，并由控制电路实现计算机与故障注入电路以及自测试与自修复电路之间的通信。该芯片已在0.18um的SMIC标准工艺库下成功投片，并应用于无线传感网络系统。通过该芯片在无线传感网络系统的实际应用，观察了存储器故障对程序运行的影响效果，以及嵌入式存储器自测试与自修复的过程，验证了所提技术的正确性和有效性。