通信DDR一致性测试多端口矩阵测试

时间:2024年07月07日 来源:

克劳德高速数字信号测试实验室

DDR SDRAM即我们通常所说的DDR内存,DDR内存的发展已经经历了五代,目前 DDR4已经成为市场的主流,DDR5也开始进入市场。对于DDR总线来说,我们通常说的 速率是指其数据线上信号的快跳变速率。比如3200MT/s,对应的工作时钟速率是 1600MHz。3200MT/s只是指理想情况下每根数据线上比较高传输速率,由于在DDR总线 上会有读写间的状态转换时间、高阻态时间、总线刷新时间等,因此其实际的总线传输速率 达不到这个理想值。 DDR、DDR2、DDR3、DDR4都有什么区别?通信DDR一致性测试多端口矩阵测试

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DDR的信号仿真验证

由于DDR芯片都是采用BGA封装,密度很高,且分叉、反射非常严重,因此前期的仿 真是非常必要的。借助仿真软件中专门针对DDR的仿真模型库仿真出的通道损 耗以及信号波形。

仿真出信号波形以后,许多用户需要快速验证仿真出来的波形是否符合DDR相关规 范要求。这时,可以把软件仿真出的DDR的时域波形导入到示波器中的DDR测试软件中 ,并生成相应的一致性测试报告,这样可以保证仿真和测试分析方法的一致,并且 便于在仿真阶段就发现可能的信号违规 通信DDR一致性测试多端口矩阵测试DDR4 一致性测试软件;

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自动化一致性测试

因为DDR3总线测试信号多,测试参数多,测试工作量非常大,所以如果不使用自动化 的方案,则按Jedec规范完全测完要求的参数可能需要7〜14天。提供了全自动的DDR测试 软件,包括:支持DDR2/LPDDR2的N5413B软件;支持DDR3/LPDDR3的U7231B软件; 支持DDR4的N6462A软件。DDR测试软件的使用非常简便,用户只需要 按顺序选择好测试速率、测试项目并根据提示进行参数设置和连接,然后运行测试软件即可。 DDR4测试软件使用界面的例子。

每个DDR芯片独享DOS,DM信号;四片DDR芯片共享RAS#,CAS#,CS#,WE#控制信号。

DDR工作频率为133MHz。

DDR 控制器选用Xilinx公司的 FPGA,型号为XC2VP30 6FF1152C

得到这个设计需求之后,我们首先要进行器件选型,然后根据所选的器件,准备相关的设计资料。一般来讲,对于经过选型的器件,为了使用这个器件进行相关设计,需要有如下资料。

器件数据手册Datasheet:这个是必须要有的。如果没有器件手册,是没有办法进行设计的(一般经过选型的器件,设计工程师一定会有数据手册)。 DDR 设计、测试、验证和一致性测试。

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RDIMM(RegisteredDIMM,寄存器式双列直插内存)有额外的RCD(寄存器时钟驱动器,用来缓存来自内存控制器的地址/命令/控制信号等)用于改善信号质量,但额外寄存器的引入使得其延时和功耗较大。LRDIMM(LoadReducedDIMM,减载式双列直插内存)有额外的MB(内存缓冲,缓冲来自内存控制器的地址/命令/控制等),在技术实现上并未使用复杂寄存器,只是通过简单缓冲降低内存总线负载。RDIMM和LRDIMM通常应用在高性能、大容量的计算系统中。

综上可见,DDR内存的发展趋势是速率更高、封装更密、工作电压更低、信号调理技术 更复杂,这些都对设计和测试提出了更高的要求。为了从仿真、测试到功能测试阶段保证DDR信号的波形质量和时序裕量,需要更复杂、更的仿真、测试和分析工具。


DDR2/3/4 和 LPDDR2/3 的协议一致性测试和分析工具箱。通信DDR一致性测试多端口矩阵测试

用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证的总线解码器。通信DDR一致性测试多端口矩阵测试

由于读/写时序不一样造成的另一个问题是眼图的测量。在DDR3及之前的规范中没 有要求进行眼图测试,但是很多时候眼图测试是一种快速、直观衡量信号质量的方法,所以 许多用户希望通过眼图来评估信号质量。而对于DDR4的信号来说,由于时间和幅度的余量更小,必须考虑随机抖动和随机噪声带来的误码率的影响,而不是做简单的建立/保  持时间的测量。因此在DDR4的测试要求中,就需要像很多高速串行总线一样对信号叠加  生成眼图,并根据误码率要求进行随机成分的外推,然后与要求的小信号张开窗口(类似  模板)进行比较。图5 . 8是DDR4规范中建议的眼图张开窗口的测量方法(参考资料: JEDEC     STANDARD    DDR4     SDRAM,JESD79-4)。通信DDR一致性测试多端口矩阵测试

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