2.PCB的叠层(stackup)和阻抗对于一块受PCB层数约束的基板(如4层板)来说,其所有的信号线只能走在TOP和BOTTOM层,中间的两层,其中一层为GND平面层,而另一层为VDD平面层,Vtt和Vref在VDD平面层布线。而当使用6层来走线时,设计一种拓扑结构变得更加容易,同时由于Power层和GND层的间距变小了,从而提高了电源完整性。互联通道的另一参数阻抗,在DDR2的设计时必须是恒定连续的,单端走线的阻抗匹配电阻50Ohms必须被用到所有的单端信号上,且做到阻抗匹配,而对于差分信号,100Ohms的终端阻抗匹配电阻必须被用到所有的差分信号终端,比如CLOCK和DQS信号。另外,所...
现做一个测试电路,类似于图5,驱动源是一个线性的60Ohms阻抗输出的梯形信号,信号的上升沿和下降沿均为100ps,幅值为1V。此信号源按照图6的三种方式,且其端接一60Ohms的负载,其激励为一800MHz的周期信号。在0.5V这一点,我们观察从信号源到接收端之间的时间延迟,显示出来它们之间的时延差异。其结果如图7所示,在图中只显示了信号的上升沿,从这图中可以很明显的看出,带有四个地过孔环绕的过孔时延同直线相比只有3ps,而在没有地过孔环绕的情况下,其时延是8ps。由此可知,在信号过孔的周围增加地过孔的密度是有帮助的。然而,在4层板的PCB里,这个就显得不是完全的可行性,由于其信号线是靠近电...
3.互联拓扑对于DDR2和DDR3,其中信号DQ、DM和DQS都是点对点的互联方式,所以不需要任何的拓扑结构,然而例外的是,在multi-rankDIMMs(DualInLineMemoryModules)的设计中并不是这样的。在点对点的方式时,可以很容易的通过ODT的阻抗设置来做到阻抗匹配,从而实现其波形完整性。而对于ADDR/CMD/CNTRL和一些时钟信号,它们都是需要多点互联的,所以需要选择一个合适的拓扑结构,图2列出了一些相关的拓扑结构,其中Fly-By拓扑结构是一种特殊的菊花链,它不需要很长的连线,甚至有时不需要短线(Stub)。对于DDR3,这些所有的拓扑结构都是适用的,然而前提...
DDR5具备如下几个特点:·更高的数据速率·DDR5比较大数据速率为6400MT/s(百万次/秒),而DDR4为3200MT/s,DDR5的有效带宽约为DDR4的2倍。·更低的能耗·DDR5的工作电压为1.1V,低于DDR4的1.2V,能降低单位频宽的功耗达20%以上·更高的密度·DDR5将突发长度增加到BL16,约为DDR4的两倍,提高了命令/地址和数据总线效率。相同的读取或写入事务现在提供数据总线上两倍的数据,同时限制同一存储库内输入输出/阵列计时约束的风险。此外,DDR5使存储组数量翻倍,这是通过在任意给定时间打开更多页面来提高整体系统效率的关键因素。所有这些因素都意味着更快、更高效的内...
7.时序对于时序的计算和分析在一些相关文献里有详细的介绍,下面列出需要设置和分析的8个方面:1)写建立分析:DQvs.DQS2)写保持分析:DQvs.DQS3)读建立分析:DQvs.DQS4)读保持分析:DQvs.DQS5)写建立分析:DQSvs.CLK6)写保持分析:DQSvs.CLK7)写建立分析:ADDR/CMD/CNTRLvs.CLK8)写保持分析:ADDR/CMD/CNTRLvs.CLK 一个针对写建立(WriteSetup)分析的例子。表中的一些数据需要从控制器和存储器厂家获取,段”Interconnect”的数据是取之于SI仿真工具。对于DDR2上面所有的8项都是需要分...
4)将Vref的去耦电容靠近Vref管脚摆放;Vtt的去耦电容摆放在远的一个SDRAM外端;VDD的去耦电容需要靠近器件摆放。小电容值的去耦电容需要更靠近器件摆放。正确的去耦设计中,并不是所有的去耦电容都是靠近器件摆放的。所有的去耦电容的管脚都需要扇出后走线,这样可以减少阻抗,通常,两端段的扇出走线会垂直于电容布线。5)当切换平面层时,尽量做到长度匹配和加入一些地过孔,这些事先应该在EDA工具里进行很好的仿真。通常,在时域分析来看,差分线的正负两根线要做到延时匹配,保证其误差在+/-2ps,而其它的信号要做到+/-10ps。DDR3规范里关于信号建立保持是的定义;通信DDR测试信号完整性测试 ...
DDR测试 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。是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。 主流DDR内存标准的比较;福建校准DDR测试 DDR测试 内存条测试对内存条测试的要求是千差万别的。DDR内存条的制造商...
克劳德高速数字信号测试实验室致敬信息论创始人克劳德·艾尔伍德·香农,以成为高数信号传输测试界的带头者为奋斗目标。 克劳德高速数字信号测试实验室重心团队成员从业测试领域10年以上。实验室配套KEYSIGHT/TEK主流系列示波器、误码仪、协议分析仪、矢量网络分析仪及附件,使用PCIE/USB-IF/WILDER等行业指定品牌夹具。坚持以专业的技术人员,严格按照行业测试规范,配备高性能的权能测试设备,提供给客户更精细更权能的全方面的专业服务。 克劳德高速数字信号测试实验室提供具深度的专业知识及一系列认证测试、预认证测试及错误排除信号完整性测试、多端口矩阵测试、HDMI...
1.目前,比较普遍使用中的DDR2的速度已经高达800Mbps,甚至更高的速度,如1066Mbps,而DDR3的速度已经高达1600Mbps。对于如此高的速度,从PCB的设计角度来帮大家分析,要做到严格的时序匹配,以满足信号的完整性,这里有很多的因素需要考虑,所有的这些因素都有可能相互影响。它们可以被分类为PCB叠层、阻抗、互联拓扑、时延匹配、串扰、信号及电源完整性和时序,目前,有很多EDA工具可以对它们进行很好的计算和仿真,其中CadenceALLEGROSI-230和Ansoft’sHFSS使用的比较多。显示了DDR2和DDR3所具有的共有技术要求和专有的技术要求DDR信号的读写分离方法;...
DDR5发送端测试随着信号速率的提升,SerDes技术开始在DDR5中采用,如会采用DFE均衡器改善接收误码率,另外DDR总线在发展过程中引入训练机制,不再是简单的要求信号间的建立保持时间,在DDR4的时始使用眼图的概念,在DDR5时代,引入抖动成分概念,从成因上区分解Rj,Dj等,对芯片或系统设计提供更具体的依据;在抖动的参数分析上,也增加了一些新的抖动定义参数,并有严苛的测量指标。针对这些要求,提供了完整的解决方案。UXR示波器,配合D9050DDRC发射机一致性软件,及高阻RC探头MX0023A,及Interposer,可以实现对DDR信号的精确表征。用DDR的BGA探头引出测试信号;上...
DDR测试 什么是DDR? DDR是双倍数据速率(DoubleDataRate)。DDR与普通同步动态随机内存(DRAM)非常相象。普通同步DRAM(现在被称为SDR)与标准DRAM有所不同。标准的DRAM接收的地址命令由二个地址字组成。为节省输入管脚,采用了复用方式。地址字由行地址选通(RAS)锁存在DRAM芯片。紧随RAS命令之后,列地址选通(CAS)锁存第二地址字。经过RAS和CAS,存储的数据可以被读取。同步动态随机内存(SDRDRAM)将时钟与标准DRAM结合,RAS、CAS、数据有效均在时钟脉冲的上升边沿被启动。根据时钟指示,可以预测数据和其它信号的位置。因而,数据...
如何测试DDR? DDR测试有具有不同要求的两个方面:芯片级测试DDR芯片测试既在初期晶片阶段也在封装阶段进行。采用的测试仪通常是内存自动测试设备,其价值一般在数百万美元以上。测试仪的部分是一台可编程的高分辨信号发生器。测试工程师通过编程来模拟实际工作环境;另外,他也可以对计时脉冲边沿前后进行微调来寻找平衡点。自动测试仪(ATE)系统也存在缺陷。它产生的任意波形数量受制于其本身的后备映象随机内存和算法生成程序。由于映象随机内存深度的局限性,使波形只能在自己的循环内重复。因为DDR带宽和速度是普通SDR的二倍,所以波形变化也应是其二倍。因此,测试仪的映象随机内存容量会很快被消耗殆尽。为...
DDR测试 DDR信号的要求是针对DDR颗粒的引脚上的,但是通常DDR芯片采用BGA封装,引脚无法直接测试到。即使采用了BGA转接板的方式,其测试到的信号与芯片引脚处的信号也仍然有一些差异。为了更好地得到芯片引脚处的信号质量,一种常用的方法是在示波器中对PCB走线和测试夹具的影响进行软件的去嵌入(De-embedding)操作。去嵌入操作需要事先知道整个链路上各部分的S参数模型文件(通常通过仿真或者实测得到),并根据实际测试点和期望观察到的点之间的传输函数,来计算期望位置处的信号波形,再对这个信号做进一步的波形参数测量和统计。图5.15展示了典型的DDR4和DDR5信号质量测试环境,...
这里有三种方案进行对比考虑:一种是,通过过孔互联的这个过孔附近没有任何地过孔,那么,其返回路径只能通过离此过孔250mils的PCB边缘来提供;第二种是,一根长达362mils的微带线;第三种是,在一个信号线的四周有四个地过孔环绕着。图6显示了带有60Ohm的常规线的S-Parameters,从图中可以看出,带有四个地过孔环绕的信号过孔的S-Parameters就像一根连续的微带线,从而提高了S21特性。 由此可知,在信号过孔附近缺少返回路径的情况下,则此信号过孔会增高其阻抗。当今的高速系统里,在时延方面显得尤为重要。 DDR4信号完整性测试案例;测量DDR测试系列DDR应用现状随着...
DDR测试 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(DualIn-lineMemoryModule,双列直插内存模块,主要用于服务器和PC)或SO-DIMM(SmallOutlineDIMM,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...
DDR测试 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。是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。 DDR4规范里关于信号建立保持是的定义;河北DDR测试方案商DDR5发送端测试随着信号速率的提升,SerDes技术开始在DDR5...
6.信号及电源完整性这里的电源完整性指的是在比较大的信号切换情况下,其电源的容差性。当未符合此容差要求时,将会导致很多的问题,比如加大时钟抖动、数据抖动和串扰。这里,可以很好的理解与去偶相关的理论,现在从”目标阻抗”的公式定义开始讨论。Ztarget=Voltagetolerance/TransientCurrent(1)在这里,关键是要去理解在差的切换情况下瞬间电流(TransientCurrent)的影响,另一个重要因素是切换的频率。在所有的频率范围里,去耦网络必须确保它的阻抗等于或小于目标阻抗(Ztarget)。在一块PCB上,由电源和地层所构成的电容,以及所有的去耦电容,必须能够确保在...
DDR测试 DDR总线上需要测试的参数高达上百个,而且还需要根据信号斜率进行复杂的查表修正。为了提高DDR信号质量测试的效率,比较好使用的测试软件进行测试。使用自动测试软件的优点是:自动化的设置向导避免连接和设置错误;优化的算法可以减少测试时间;可以测试JEDEC规定的速率,也可以测试用户自定义的数据速率;自动读/写分离技术简化了测试操作;能够多次测量并给出一个统计的结果;能够根据信号斜率自动计算建立/保持时间的修正值。由于DDR5工作时钟比较高到3.2GHz,系统裕量很小,因此信号的随机和确定性抖动对于数据的正确传输至关重要,需要考虑热噪声引入的RJ、电源噪声引入的PJ、传输通道损...
DDR应用现状随着近十年以来智能手机、智能电视、AI技术的风起云涌,人们对容量更高、速度更快、能耗更低、物理尺寸更小的嵌入式和计算机存储器的需求不断提高,DDRSDRAM也不断地响应市场的需求和技术的升级推陈出新。目前,用于主存的DDRSDRAM系列的芯片已经演进到了DDR5了,但市场上对经典的DDR3SDRAM的需求仍然比较旺盛。测试痛点测试和验证电子设备中的DDR内存,客户一般面临三大难题:如何连接DDR内存管脚;如何探测和验证突发的读写脉冲信号;配置测试系统完成DDR内存一致性测试。DDR有那些测试解决方案;USB测试DDR测试一致性测试 DDR测试 DDR5的接收端容限测试 ...
什麽是DDR内存?如何测试? 近几年来,CPU的速度呈指数倍增长。然而,计算机内存的速度增长确不尽人意。在1999年,大批量的PC133内存替代PC100。其间,英特尔公司推出Rambus内存作为PC工业的内存解决方案。在内存技术不断发展的时代,每一种新技术的出现,就意味着更宽的频带范围和更加优越的性能。内存峰值带宽定义为:内存总线宽度/8位X数据速率。该参数的提高会在实际使用过程中得到充分体现:3维游戏的速度更快,MP3音乐的播放更加柔和,MPEG视频运动图像质量更好。今年,一种新型内存:DDR内存面世了。对大多数人来说,DDR仍然是一个陌生的名词,然而,它确是数以百计前列内存和系...
如何测试DDR? DDR测试有具有不同要求的两个方面:芯片级测试DDR芯片测试既在初期晶片阶段也在封装阶段进行。采用的测试仪通常是内存自动测试设备,其价值一般在数百万美元以上。测试仪的部分是一台可编程的高分辨信号发生器。测试工程师通过编程来模拟实际工作环境;另外,他也可以对计时脉冲边沿前后进行微调来寻找平衡点。自动测试仪(ATE)系统也存在缺陷。它产生的任意波形数量受制于其本身的后备映象随机内存和算法生成程序。由于映象随机内存深度的局限性,使波形只能在自己的循环内重复。因为DDR带宽和速度是普通SDR的二倍,所以波形变化也应是其二倍。因此,测试仪的映象随机内存容量会很快被消耗殆尽。为...
DDR测试 DDR总线上需要测试的参数高达上百个,而且还需要根据信号斜率进行复杂的查表修正。为了提高DDR信号质量测试的效率,比较好使用的测试软件进行测试。使用自动测试软件的优点是:自动化的设置向导避免连接和设置错误;优化的算法可以减少测试时间;可以测试JEDEC规定的速率,也可以测试用户自定义的数据速率;自动读/写分离技术简化了测试操作;能够多次测量并给出一个统计的结果;能够根据信号斜率自动计算建立/保持时间的修正值。由于DDR5工作时钟比较高到3.2GHz,系统裕量很小,因此信号的随机和确定性抖动对于数据的正确传输至关重要,需要考虑热噪声引入的RJ、电源噪声引入的PJ、传输通道损...
DDR测试 由于DDR4的数据速率会达到3.2GT/s以上,DDR5的数据速率更高,所以对逻辑分析仪的要求也很高,需要状态采样时钟支持1.6GHz以上且在双采样模式下支持3.2Gbps以上的数据速率。图5.22是基于高速逻辑分析仪的DDR4/5协议测试系统。图中是通过DIMM条的适配器夹具把上百路信号引到逻辑分析仪,相应的适配器要经过严格测试,确保在其标称的速率下不会因为信号质量问题对协议测试结果造成影响。目前的逻辑分析仪可以支持4Gbps以上信号的采集和分析。 用DDR的BGA探头引出测试信号;设备DDR测试测试流程8.PCBLayout在实际的PCB设计时,考虑到SI的要求,往往...
什麽是DDR内存?如何测试? 近几年来,CPU的速度呈指数倍增长。然而,计算机内存的速度增长确不尽人意。在1999年,大批量的PC133内存替代PC100。其间,英特尔公司推出Rambus内存作为PC工业的内存解决方案。在内存技术不断发展的时代,每一种新技术的出现,就意味着更宽的频带范围和更加优越的性能。内存峰值带宽定义为:内存总线宽度/8位X数据速率。该参数的提高会在实际使用过程中得到充分体现:3维游戏的速度更快,MP3音乐的播放更加柔和,MPEG视频运动图像质量更好。今年,一种新型内存:DDR内存面世了。对大多数人来说,DDR仍然是一个陌生的名词,然而,它确是数以百计前列内存和系...
DDR测试 除了DDR以外,近些年随着智能移动终端的发展,由DDR技术演变过来的LPDDR(Low-PowerDDR,低功耗DDR)也发展很快。LPDDR主要针对功耗敏感的应用场景,相对于同一代技术的DDR来说会采用更低的工作电压,而更低的工作电压可以直接减少器件的功耗。比如LPDDR4的工作电压为1.1V,比标准的DDR4的1.2V工作电压要低一些,有些厂商还提出了更低功耗的内存技术,比如三星公司推出的LPDDR4x技术,更是把外部I/O的电压降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作电压对于电源纹波和串扰噪声会更敏感,其电路设计的挑战性更大。除了降低工作电压以外,LPDDR还会采...
DDR测试 在进行接收容限测试时,需要用到多通道的误码仪产生带压力的DQ、DQS等信号。测试中被测件工作在环回模式,DQ引脚接收的数据经被测件转发并通过LBD引脚输出到误码仪的误码检测端口。在测试前需要用示波器对误码仪输出的信号进行校准,如DQS与DQ的时延校准、信号幅度校准、DCD与RJ抖动校准、压力眼校准、均衡校准等。图5.21展示了一整套DDR5接收端容限测试的环境。 克劳德高速数字信号测试实验室 地址:深圳市南山区南头街道中祥路8号君翔达大厦A栋2楼H区 DDR测试USB眼图测试设备?辽宁DDR测试维修电话 DDR测试 DDR的信号仿真验证由于DDR芯片都...
现做一个测试电路,类似于图5,驱动源是一个线性的60Ohms阻抗输出的梯形信号,信号的上升沿和下降沿均为100ps,幅值为1V。此信号源按照图6的三种方式,且其端接一60Ohms的负载,其激励为一800MHz的周期信号。在0.5V这一点,我们观察从信号源到接收端之间的时间延迟,显示出来它们之间的时延差异。其结果如图7所示,在图中只显示了信号的上升沿,从这图中可以很明显的看出,带有四个地过孔环绕的过孔时延同直线相比只有3ps,而在没有地过孔环绕的情况下,其时延是8ps。由此可知,在信号过孔的周围增加地过孔的密度是有帮助的。然而,在4层板的PCB里,这个就显得不是完全的可行性,由于其信号线是靠近电...
只在TOP和BOTTOM层进行了布线,存储器由两片的SDRAM以菊花链的方式所构成。而在DIMM的案例里,只有一个不带缓存的DIMM被使用。对TOP/BOTTOM层布线的一个闪照图和信号完整性仿真图。 ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络,其时钟频率在800 MHz,数据通信率为1600Mbps ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络,其时钟频率在400 MHz,数据通信率为800Mbps ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络 个经过比较过的数据信号眼图,一个是仿真的结果,而另一个是实际测量的。在...
5.串扰在设计微带线时,串扰是产生时延的一个相当重要的因素。通常,可以通过加大并行微带线之间的间距来降低串扰的相互影响,然而,在合理利用走线空间上这是一个很大的弊端,所以,应该控制在一个合理的范围里面。典型的一个规则是,并行走线的间距大于走线到地平面的距离的两倍。另外,地过孔也起到一个相当重要的作用,图8显示了有地过孔和没地过孔的耦合程度,在有多个地过孔的情况下,其耦合程度降低了7dB。考虑到互联通路的成本预算,对于两边进行适当的仿真是必须的,当在所有的网线上加一个周期性的激励,将会由串扰产生的信号抖动,通过仿真,可以在时域观察信号的抖动,从而通过合理的设计,综合考虑空间和信号完整性,选择比较...
对于DDR2和DDR3,时钟信号是以差分的形式传输的,而在DDR2里,DQS信号是以单端或差分方式通讯取决于其工作的速率,当以高度速率工作时则采用差分的方式。显然,在同样的长度下,差分线的切换时延是小于单端线的。根据时序仿真的结果,时钟信号和DQS也许需要比相应的ADDR/CMD/CNTRL和DATA线长一点。另外,必须确保时钟线和DQS布在其相关的ADDR/CMD/CNTRL和DQ线的当中。由于DQ和DM在很高的速度下传输,所以,需要在每一个字节里,它们要有严格的长度匹配,而且不能有过孔。差分信号对阻抗不连续的敏感度比较低,所以换层走线是没多大问题的,在布线时优先考虑布时钟线和DQS。DDR...