多端口矩阵测试DDR一致性测试

时间:2024年07月20日 来源:

DDR简介与信号和协议测试

DDR/LPDDR简介

目前在计算机主板和各种嵌入式的应用中,存储器是必不可少的。常用的存储器有两 种: 一种是非易失性的,即掉电不会丢失数据,常用的有Flash(闪存)或者ROM(Read-Only Memory),这种存储器速度较慢,主要用于存储程序代码、文件以及长久的数据信息等;另 一种是易失性的,即掉电会丢失数据,常用的有RAM(Random Access Memory,随机存储 器),这种存储器运行速度较快,主要用于程序运行时的程序或者数据缓存等。图5.1是市 面上一些主流存储器类型的划分。 什么是DDR DDR2 DDR3 DDR4 DDR5;多端口矩阵测试DDR一致性测试

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DDR内存的典型使用方式有两种: 一种是在嵌入式系统中直接使用DDR颗粒,另一 种是做成DIMM条(Dual In - line Memory Module,双列直插内存模块,主要用于服务器和 PC)或SO - DIMM(Small Outline DIMM,小尺寸双列直插内存,主要用于笔记本) 的形式插  在主板上使用。

在服务器领域,使用的内存条主要有UDIMM、RDIMM、LRDIMM等。UDIMM(UnbufferedDIMM,非缓冲双列直插内存)没有额外驱动电路,延时较小,但数据从CPU传到每个内存颗粒时,UDIMM需要保证CPU到每个内存颗粒之间的传输距离相等,设计难度较大,因此UDIMM在容量和频率上都较低,通常应用在性能/容量要求不高的场合。 眼图测试DDR一致性测试商家DDR地址、命令总线的一致性测试。

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如果PCB的密度较高,有可能期望测量的引脚附近根本找不到合适的过孔(比如采用双面BGA贴装或采用盲埋孔的PCB设计时),这时就需要有合适的手段把关心的BGA引脚上的信号尽可能无失真地引出来。为了解决这种探测的难题,可以使用一种专门的BGAInterposer(BGA芯片转接板,有时也称为BGA探头)。这是一个专门设计的适配器,使用时要把适配器焊接在DDR的内存颗粒和PCB板中间,并通过转接板周边的焊盘把被测信号引出。BGA转接板内部有专门的埋阻电路设计,以尽可能减小信号分叉对信号的影响。一个DDR的BGA探头的典型使用场景。

DDR 规范的 DC 和 AC 特性

对于任何一种接口规范的设计,首先要搞清楚系统中传输的是什么样的信号,也就是驱动器能发出什么样的信号,接收器能接受和判别什么样的信号,用术语讲,就是信号的DC和AC特性要求。

在DDR规范文件JEDEC79R的第51页[TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDCOPERATINGCONDITIONS]中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5V+0.2V,Vref=+1.25V±0.05V,VTT=Vref±0.04V.

在我们的实际设计中,除了要精确设计供电电源模块之外,还需要对整个电源系统进行PI仿真,而这是高速系统设计中另一个需要考虑的问题,在这里我们先不讨论它,暂时认为系统能够提供稳定的供电电源。

除DC特性外,我们还应该注意规范中提到的AC特性,所谓AC特性,就是信号在高速利转状态下所表现出的动态变化特性。DDR规范中第60页,对外于云态变化的地址信号、控制信号及数据信号分别给出了交流特性的要求。为方便读者,现把规范中对干信号交流特性的要求复制到这里,作为高速系统设计的一部分,要确保在我们的系统中,所有处于高速工作状态下的DDR信号要符合这个AC特性规范。 DDR数据总线的一致性测试。

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DDR地址、命令总线的一致性测试

DDR的地址、命令总线的信号完整性测试主要测试其波形和时序参数。地址总线An、 命令总线/RAS、/CAS、/WE、/CS需要测试的信号品质主要包括:Vmax (最大电压值);Vmin (小电压值);Overshoot (过冲)和Undershoot (下冲)的持续时间的大值;Slew Rate (斜率);Ringback (回沟)等。还需要测试相对于时钟边沿的Setup Time (建立时间)和Hold Time (保持时间)。建立时间和保持时间的定义如图7.134所示,其中加为建立时间,如为 保持时间,针对DDR400,加和如为0.7ns。


DDR 设计、测试、验证和一致性测试。多端口矩阵测试DDR一致性测试

DDR4 和 LPDDR4 发射机一致性测试应用软件的技术指标。多端口矩阵测试DDR一致性测试

测试软件运行后,示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数进行测量并汇总成一 个测试报告,测试报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等。 自动测试软件进行DDR4眼图睁开度测量的一个例子。信号质量的测试还可以  辅 助 用 户 进 行 内 存 参 数 的 配 置 , 比 如 高 速 的 D D R 芯 片 都 提 供 有 O D T ( O n D i e Termination)的功能,用户可以通过软件配置改变内存芯片中的匹配电阻,并分析对信号质 量的影响。

除了一致性测试以外,DDR测试软件还可以支持调试功能。比如在某个关键参数测试 失败后,可以针对这个参数进行Debug。此时,测试软件会捕获、存储一段时间的波形并进 行参数统计,根据统计结果可以查找到参数违规时对应的波形位置, 多端口矩阵测试DDR一致性测试

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