9.DIMM之前介绍的大部分规则都适合于在PCB上含有一个或更多的DIMM,独有例外的是在DIMM里所要考虑到去耦因素同在DIMM组里有所区别。在DIMM组里,对于ADDR/CMD/CNTRL所采用的拓扑结构里,带有少的短线菊花链拓扑结构和树形拓扑结构是适用的。
10.案例上面所介绍的相关规则,在DDR2PCB、DDR3PCB和DDR3-DIMMPCB里,都已经得到普遍的应用。在下面的案例中,我们采用MOSAID公司的控制器,它提供了对DDR2和DDR3的操作功能。在SI仿真方面,采用了IBIS模型,其存储器的模型来自MICRONTechnolgy,Inc。对于DDR3SDRAM的模型提供1333Mbps的速率。在这里,数据是操作是在1600Mbps下的。对于不带缓存(unbufferedDIMM(MT_DDR3_0542cc)EBD模型是来自MicronTechnology,下面所有的波形都是采用通常的测试方法,且是在SDRAMdie级进行计算和仿真的。 DDR总线利用率和读写吞吐率的统计;设备DDR测试配件
DDR测试按照存储信息方式的不同,随机存储器又分为静态随机存储器SRAM(StaticRAM)和动态随机存储器DRAM(DynamicRAM)。SRAM运行速度较快、时延小、控制简单,但是SRAM每比特的数据存储需要多个晶体管,不容易实现大的存储容量,主要用于一些对时延和速度有要求但又不需要太大容量的场合,如一些CPU芯片内置的缓存等。DRAM的时延比SRAM大,而且需要定期的刷新,控制电路相对复杂。但是由于DRAM每比特数据存储只需要一个晶体管,因此具有集成度高、功耗低、容量大、成本低等特点,目前已经成为大容量RAM的主流,典型的如现在的PC、服务器、嵌入式系统上用的大容量内存都是DRAM。设备DDR测试配件DDR4关于信号建立保持是的定义;
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。为此,要保证一定的测试分辨率,就必须增大测试仪的内存。建立测试头也是一个棘手的问题。因为DDR内存的数据读取窗口有1—2ns,所以管脚驱动器的上升和下降时间非常关键。为保证在数据眼中心进行信号转换,需要较好的管脚驱动器转向速度。在频率为266MHz时,开始出现传输线反射。设计工程师发现在设计测试平台时必须遵循直线律。为保证信号的统一性,必须对测试头布局进行传输线模拟。管脚驱动器强度必须能比较大限度降低高频信号反射。
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项都是需要分析的,而对于DDR3,5项和6项不需要考虑。在PCB设计时,长度方面的容差必须要保证totalmargin是正的。 用DDR的BGA探头引出测试信号;
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,然而前提条件是走线要尽可能的短。Fly-By拓扑结构在处理噪声方面,具有很好的波形完整性,然而在一个4层板上很难实现,需要6层板以上,而菊花链式拓扑结构在一个4层板上是容易实现的。另外,树形拓扑结构要求AB的长度和AC的长度非常接近(如图2)。考虑到波形的完整性,以及尽可能的提高分支的走线长度,同时又要满足板层的约束要求,在基于4层板的DDR3设计中,合理的拓扑结构就是带有少短线(Stub)的菊花链式拓扑结构。DDR存储器信号和协议测试;设备DDR测试配件
不同种类的DDR协议测试探头;设备DDR测试配件
DDR测试信号和协议测试
DDR4一致性测试工作台(用示波器中的一致性测试软件分析DDR仿真波形)对DDR5来说,设计更为复杂,仿真软件需要帮助用户通过应用IBIS模型针对基于DDR5颗粒或DIMM的系统进行仿真验证,比如仿真驱动能力、随机抖动/确定性抖动、寄生电容、片上端接ODT、信号上升/下降时间、AGC(自动增益控制)功能、4tapsDFE(4抽头判决反馈均衡)等。
克劳德高速数字信号测试实验室
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