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。 DDR3信号质量测试,信号一致性测试。信息化DD...

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...

需要注意的是，由于DDR的总线上存在内存控制器和内存颗粒两种主要芯片，所以 DDR的信号质量测试理论上也应该同时涉及这两类芯片的测试。但是由于JEDEC只规定 了对于内存颗粒这一侧的信号质量的要求，因此DDR的自动测试软件也只对这一侧的信 号质量进行测试。对于内存控制器一侧的信号质量来说，不同控制器芯片厂商有不同的要 求，目前没有统一的规范，因此其信号质量的测试还只能使用手动的方法。这时用户可以在 内存控制器一侧选择测试点，并借助合适的信号读/写分离手段来进行手动测试。DDR眼图测试及分析DDR稳定性测试\DDR2一致性测试；江苏解决方案DDR一致性测试 DDR地址、命令总线的一致性测试 ...

如果PCB的设计密度不高，用户有可能在DDR颗粒的引脚附近找到PCB过孔，这时可以用焊接或点测探头在过孔上进行信号测量。DDR总线信号质量测试时经常需要至少同时连接CLK、DQS、DQ等信号，且自动测试软件需要运行一段时间，由于使用点测探头人手很难长时间同时保持几路信号连接的可靠性，所以通常会使用焊接探头测试。有时为了方便，也可以把CLK和DQS焊接上，DQ根据需要用点测探头进行测试。有些用户会通过细铜线把信号引出再连接示波器探头，但是因为DDR的信号速率很高，即使是一段1cm左右的没有匹配的铜线也会严重影响信号的质量，因此不建议使用没有匹配的铜线引出信号。有些示波器厂商的焊接探头可以提供稍长...

JEDEC组织发布的主要的DDR相关规范，对发布时间、工作频率、数据 位宽、工作电压、参考电压、内存容量、预取长度、端接、接收机均衡等参数做了从DDR1 到 DDR5的电气特性详细对比。可以看出DDR在向着更低电压、更高性能、更大容量方向演 进，同时也在逐渐采用更先进的工艺和更复杂的技术来实现这些目标。以DDR5为例，相 对于之前的技术做了一系列的技术改进，比如在接收机内部有均衡器补偿高频损耗和码间 干扰影响、支持CA/CS训练优化信号时序、支持总线反转和镜像引脚优化布线、支持片上 ECC/CRC提高数据访问可靠性、支持Loopback(环回)便于IC调测等。DDR4存储器设计的信号完整性。校...

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，比较好使用御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。DDR1 电气一致性测试应用软件。解决方案DDR一致性测试检查 DDR时钟总线的一致性测试 DDR总线参考时钟或时钟总线的测试变得越来越复杂，主要测试内容可以分为两方...

(2)根据读/写信号的幅度不同进行分离。如果PCB走线长度比较 长，在不同位置测试时可能读/写信号的幅度不太一样，可以基于幅度进行触发分离。但是 这种方法对于走线长度不长或者读/写信号幅度差别不大的场合不太适用。 (3)根据RAS、CAS、CS、WE等控制信号进行分离。这种方法使用控制信号的读/写 来判决当前的读写指令，是可靠的方法。但是由于要同时连接多个控制信号以及Clk、 DQS、DQ等信号，要求示波器的通道数多于4个，只有带数字通道的混合信号示波器才能 满足要求，而且数字通道的采样率也要比较高。图5.11是用带高速数字通道的示波器触发 并采集到的DDR信号波形。 DDR读...

相关器件的应用手册，ApplicationNote:在这个文档中，厂家一般会提出一些设计建议，甚至参考设计，有时该文档也会作为器件手册的一部分出现在器件手册文档中。但是在资料的搜集和准备中，要注意这些信息是否齐备。 参考设计，ReferenceDesiqn:对于比较复杂的器件，厂商一般会提供一些参考设计，以帮助使用者尽快实现解决方案。有些厂商甚至会直接提供原理图，用户可以根据自己的需求进行更改。 IBIS 文件:这个对高速设计而言是必需的，获得的方法前面已经讲过。 DDR4/LPDDR4 一致性测试；天津电气性能测试DDR一致性测试 DDR数据总线的一致性测试 DQS ...

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命令、地址和地址总线的建立时间和保持时间定义。海南DDR一致性测...

制定DDR 内存规范的标准化组织是JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council,)。按照JEDEC组织的定义， DDR4 的比较高数据速率已经 达到了3200MT/s以上，DDR5的比较高数据速率则达到了6400MT/s以上。在2016年之 前，LPDDR的速率发展一直比同一代的DDR要慢一点。但是从LPDDR4开始，由于高性 能移动终端的发展，LPDDR4的速率开始赶超DDR4。LPDDR5更是比DDR5抢先一步在 2019年完成标准制定，并于2020年在的移动终端上开始使用。DDR5的规范 (JESD79-5)于2020年发布，并在202...

软件运行后，示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数并进行测量，测量结果会 汇总成一个html格式的测试报告，报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测 值、margin等。 使用自动测试软件的优点如下所述： •自动化的设置向导避免连接和设置错误； •快速的测量和优化的算法减少测试时间； •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; •独有的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。 DDR眼图测试及分析DDR稳定性测试\DDR2一致性测...

通常我们会以时钟为基准对数据信号叠加形成眼图，但这种简单的方法对于DDR信 号不太适用。DDR总线上信号的读、写和三态都混在一起，因此需要对信号进行分离后再进 行测量分析。传统上有以下几种方法用来进行读/写信号的分离，但都存在一定的缺点。 (1)根据读/写Preamble的宽度不同进行分离(针对DDR2信号)。Preamble是每个Burst的数据传输开始前，DQS信号从高阻态到发出有效的锁存边沿前的 一段准备时间，有些芯片的读时序和写时序的Preamble的宽度可能是不一样的，因此可以 用示波器的脉冲宽度触发功能进行分离。但由于JEDEC并没有严格规定写时序的 Preambl...

克劳德高速数字信号测试实验室 一个实际的DDR4总线上的读时序和写时序。从两张图我们可 以看到，在实际的DDR总线上，读时序、写时序是同时存在的。而且对于读或者写时序来 说，DQS(数据锁存信号)相对于DQ(数据信号)的位置也是不一样的。对于测试来说，如果 没有软件的辅助，就需要人为分别捕获不同位置的波形，并自己判断每组Burst是读操作还 是写操作，再依据不同的读/写规范进行相应参数的测试，因此测量效率很低，而且无法进行 大量的测量统计。 DDR5 一致性测试应用软件。DDR测试DDR一致性测试信号完整性测试 DDR时钟总线的一致性测试 DDR总线参考时钟或时钟总线的测试变...

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...

需要注意的是，由于DDR的总线上存在内存控制器和内存颗粒两种主要芯片，所以 DDR的信号质量测试理论上也应该同时涉及这两类芯片的测试。但是由于JEDEC只规定 了对于内存颗粒这一侧的信号质量的要求，因此DDR的自动测试软件也只对这一侧的信 号质量进行测试。对于内存控制器一侧的信号质量来说，不同控制器芯片厂商有不同的要 求，目前没有统一的规范，因此其信号质量的测试还只能使用手动的方法。这时用户可以在 内存控制器一侧选择测试点，并借助合适的信号读/写分离手段来进行手动测试。DDR4 一致性测试软件；北京DDR一致性测试销售电话 每个DDR芯片独享DOS，DM信号;四片DDR芯片共享RAS#，CA...

通常我们会以时钟为基准对数据信号叠加形成眼图，但这种简单的方法对于DDR信 号不太适用。DDR总线上信号的读、写和三态都混在一起，因此需要对信号进行分离后再进 行测量分析。传统上有以下几种方法用来进行读/写信号的分离，但都存在一定的缺点。 (1)根据读/写Preamble的宽度不同进行分离(针对DDR2信号)。Preamble是每个Burst的数据传输开始前，DQS信号从高阻态到发出有效的锁存边沿前的 一段准备时间，有些芯片的读时序和写时序的Preamble的宽度可能是不一样的，因此可以 用示波器的脉冲宽度触发功能进行分离。但由于JEDEC并没有严格规定写时序的 Preambl...

DDR-致性测试探测和夹具 DDR的信号速率都比较高，要进行可靠的测量，通常推荐的探头连接方式是使用焊接式 探头。还有许多很难在PCB板上找到相应的测试焊盘的情况（比如釆用盲埋孔或双面BGA 焊接的情况），所以Agilent还提供了不同种类的BGA探头，通过对板子做重新焊接将BGA 的Adapter焊接在DDR的memory chip和PCB板中间，并将信号引出。DDR3的 BGA探头的焊接例子。 DDR是需要进行信号完整性测试的总线中复杂的总线，不仅走线多、探测困难，而且 时序复杂，各种操作交织在一起。本文分别从时钟、地址、命令、数据总线方面介绍信号完 整性一致性测试的一些要...

DDR4/5与LPDDR4/5 的信号质量测试 由于基于DDR颗粒或DDR DIMM的系统需要适配不同的平台，应用场景千差万别， 因此需要进行详尽的信号质量测试才能保证系统的可靠工作。对于DDR4及以下的标准 来说，物理层一致性测试主要是发送的信号质量测试；对于DDR5标准来说，由于接收端出 现了均衡器，所以还要包含接收测试。 DDR信号质量的测试也是使用高带宽的示波器。对于DDR的信号，技术规范并没有 给出DDR信号上升/下降时间的具体参数，因此用户只有根据使用芯片的实际快上升/ 下降时间来估算需要的示波器带宽。通常对于DDR3信号的测试，推荐的示波器和探头的带宽在8GHz;...

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。 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证...

DDR4/5与LPDDR4/5 的信号质量测试 由于基于DDR颗粒或DDR DIMM的系统需要适配不同的平台，应用场景千差万别， 因此需要进行详尽的信号质量测试才能保证系统的可靠工作。对于DDR4及以下的标准 来说，物理层一致性测试主要是发送的信号质量测试；对于DDR5标准来说，由于接收端出 现了均衡器，所以还要包含接收测试。 DDR信号质量的测试也是使用高带宽的示波器。对于DDR的信号，技术规范并没有 给出DDR信号上升/下降时间的具体参数，因此用户只有根据使用芯片的实际快上升/ 下降时间来估算需要的示波器带宽。通常对于DDR3信号的测试，推荐的示波器和探头的带宽在8GHz;...

为了针对复杂信号进行更有效的读/写信号分离，现代的示波器还提供了很多高级的信号 分离功能，在DDR测试中常用的有图形区域触发的方法和基于建立/保持时间的触发方法。 图形区域触发是指可以用屏幕上的特定区域(Zone)定义信号触发条件。用 区域触发功能对DDR的读/写信号分离的 一 个例子。用锁存信号DQS信号触发可以看到 两种明显不同的DQS波形， 一 种是读时序的DQS波形，另 一 种是写信号的DQS波形。打 开区域触发功能后，通过在屏幕上的不同区域画不同的方框，就可以把感兴趣区域的DQS 波形保留下来，与之对应的数据线DQ上的波形也就保留下来了。 DDR4 电气一致性测试应用软件。...

DDR时钟总线的一致性测试 DDR总线参考时钟或时钟总线的测试变得越来越复杂，主要测试内容可以分为两方面：波形参数和抖动。波形参数主要包括：Overshoot（过冲）；Undershoot（下冲）；SlewRate（斜率）；RiseTime（上升时间）和FallTime（下降时间）；高低时间；DutyCycle（占空比失真）等，测试较简单，在此不再赘述。抖动测试则越来越复杂，以前一般只是测试Cycle-CycleJitter（周期到周期抖动），但是当速率超过533MT/S的DDR2&3时，测试内容相当多，不可忽略。表7-15是DDR2667的规范参数。对这些抖动参数的测试需要用软件实...

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 STAN...

DDR4/5与LPDDR4/5 的信号质量测试 由于基于DDR颗粒或DDR DIMM的系统需要适配不同的平台，应用场景千差万别， 因此需要进行详尽的信号质量测试才能保证系统的可靠工作。对于DDR4及以下的标准 来说，物理层一致性测试主要是发送的信号质量测试；对于DDR5标准来说，由于接收端出 现了均衡器，所以还要包含接收测试。 DDR信号质量的测试也是使用高带宽的示波器。对于DDR的信号，技术规范并没有 给出DDR信号上升/下降时间的具体参数，因此用户只有根据使用芯片的实际快上升/ 下降时间来估算需要的示波器带宽。通常对于DDR3信号的测试，推荐的示波器和探头的带宽在8GHz;...

我们看到，在用通用方法进行的眼图测试中，由于信号的读写和三态都混在一起，因此很难对信号质量进行评估。要进行信号的评估，第1步是要把读写信号分离出来。传统上有几种方法用来进行读写信号的分离，但都存在一定的缺陷。可以利用读写Preamble的宽度不同用脉冲宽度触发，但由于JEDEC只规定了WritePreamble宽度的下限，因此不同芯片间Preamble的宽度可能是不同的，而且如果Read/Write的Preamble的宽度一样，则不能进行分离。也可以利用读写信号的幅度不同进行分离，如图7-138中间 的图片所示，但是如果读写信号幅度差别不大，则也不适用6还可以根据RAS、CAS、CS、 WE等...

DDR的信号探测技术 在DDR的信号测试中，还有 一 个要解决的问题是怎么找到相应的测试点进行信号探 测。由于DDR的信号不像PCle、SATA、USB等总线 一 样有标准的连接器，通常都是直接 的BGA颗粒焊接，而且JEDEC对信号规范的定义也都是在内存颗粒的BGA引脚上，这就 使得信号探测成为一个复杂的问题。 比如对于DIMM条的DDR信号质量测试来说，虽然在金手指上测试是方便的找到 测试点的方法，但是测得的信号通常不太准确。原因是DDR总线的速率比较高，而且可能 经过金手指后还有信号的分叉，这就造成金手指上的信号和内存颗粒引脚上的信号形状差异很大。 DDR 设计可分为四个...

DDR总线概览 从测试角度看，因为DQS和DQ都是三态信 号，在PCB走线上双向传输。在读操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ的信号边沿处对 齐，而在写操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ信号的中心处对齐，参考图7-132,这给 测试验证带来了巨大的挑战：把读信号与写信号分开是非常困难的！ 址/命令总线是时钟的上升沿有效，其中，命令由/CS （片选）、/RAS、 /CAS、/WE （写使能）决定，比如读命令为LHLH,写命令为LHLL等。操作命令有很多， 主要是 NOP （空操作）、Active （）、Write> Read^ Precharge （Bank 关闭）、Aut...

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。DDR4存储器设计的信号完整性。自动化DDR一致性测试调试 DDR总...

相关器件的应用手册，ApplicationNote:在这个文档中，厂家一般会提出一些设计建议，甚至参考设计，有时该文档也会作为器件手册的一部分出现在器件手册文档中。但是在资料的搜集和准备中，要注意这些信息是否齐备。 参考设计，ReferenceDesiqn:对于比较复杂的器件，厂商一般会提供一些参考设计，以帮助使用者尽快实现解决方案。有些厂商甚至会直接提供原理图，用户可以根据自己的需求进行更改。 IBIS 文件:这个对高速设计而言是必需的，获得的方法前面已经讲过。 DDR 设计和测试解决方案；机械DDR一致性测试USB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...

DDR规范没有定义模板，这给用眼图方式分析信号时判断信号是否满足规范要求带来挑战。有基于JEDEC规范定义的，ds、，dh、-H(ac)min和rIL(ac)max参数,得出的DDR2533写眼图的模板，中间的区域就是模板，中间的线是DQS的有效边沿即有效的上升沿或下降沿。严格按规范来说的话，中间的模板应该定义为横着的梯形，因为保持时间是相对于DC参数的，不过用长方形可以定义一个更严格的参数要求。 DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求 因为Jedec规范没有给岀DDR具体的快的上升、下降时间，通过预估的方式可以得岀 快的边沿时间，但是往往比实际要快，是基于实际PCB板材的情况...