DDR测试DDR3测试执行标准

使用SystemSI进行DDR3信号仿真和时序分析实例

SystemSI是Cadence Allegro的一款系统级信号完整性仿真工具，它集成了 Sigrity强大的 电路板、封装等互连模型及电源分布网络模型的提取功能。目前SystemSI提供并行总线分析 和串行通道分析两大主要功能模块，本章介绍其中的并行总线分析模块，本书第5章介绍串 行通道分析模块。

SystemSI并行总线分析(Parallel Bus Analysis)模块支持IBIS和HSPICE晶体管模型， 支持传输线模型、S参数模型和通用SPICE模型，支持非理想电源地的仿真分析。它拥有强 大的眼图、信号质量、信号延时测量功能和详尽的时序分析能力，并配以完整的测量分析报 告供阅读和存档。下面我们结合一个具体的DDR3仿真实例，介绍SystemSI的仿真和时序分 析方法。本实例中的关键器件包括CPU、4个DDR3 SDRAM芯片和电源模块， DDR3内存的一致性测试可以修复一致性问题吗？DDR测试DDR3测试执行标准

"DDRx"是一个通用的术语，用于表示多种类型的动态随机存取存储器（DRAM）标准，包括DDR2、DDR3和DDR4等。这里的"x"可以是任意一个数字，了不同的DDR代数。每一代的DDR标准在速度、带宽、电气特性等方面都有所不同，以适应不断增长的计算需求和技术发展。下面是一些常见的DDR标准：DDR2：DDR2是第二代DDR技术，相比于DDR，它具有更高的频率和带宽，以及更低的功耗。DDR2还引入了一些新的技术和功能，如多通道架构和前瞻性预充电（prefetch）。DDR3：DDR3是第三代DDR技术，进一步提高了频率和带宽，并降低了功耗。DDR3内存模块具有更高的密度和容量，可以支持更多的内存。DDR4：DDR4是第四代DDR技术，具有更高的频率和带宽，较低的电压和更高的密度。DDR4内存模块相对于之前的DDR3模块来说，能够提供更大的容量和更高的性能。每一代的DDR标准都会有自己的规范和时序要求，以确保DDR内存模块的正常工作和兼容性。DDR技术在计算机系统、服务器、嵌入式设备等领域广泛应用，能够提供快速和高效的数据访问和处理能力。DDR测试DDR3测试执行标准在DDR3一致性测试期间能否继续进行其他任务？

容量与组织：DDR规范还涵盖了内存模块的容量和组织方式。DDR内存模块的容量可以根据规范支持不同的大小，如1GB、2GB、4GB等。DDR内存模块通常以多个内存芯片排列组成，其中每个内存芯片被称为一个芯粒（die），多个芯粒可以组成密集的内存模块。电气特性：DDR规范还定义了内存模块的电气特性，包括供电电压、电流消耗、输入输出电平等。这些电气特性对于确保DDR内存模块的正常工作和兼容性至关重要。兼容性：DDR规范还考虑了兼容性问题，确保DDR内存模块能够与兼容DDR接口的主板和控制器正常配合。例如，保留向后兼容性，允许支持DDR接口的控制器工作在较低速度的DDR模式下。

浏览选择控制器的IBIS模型，切换到Bus Definition选项卡，单击Add按钮添加一 组新的Buso选中新加的一行Bus使其高亮，将鼠标移动到Signal Names下方高亮处，单击 出现的字母E,打开Signal列表。勾选组数据和DM信号，单击0K按钮确认。

同样，在Timing Ref下方高亮处，单击出现的字母E打开TimingRef列表。在这个列表 窗口左侧，用鼠标左键点选DQS差分线的正端，用鼠标右键点选负端，单击中间的“>>”按 钮将选中信号加入TimingRefs,单击OK按钮确认。

很多其他工具都忽略选通Strobe信号和时钟Clock信号之间的时序分析功能，而SystemSI可以分析包括Strobe和Clock在内的完整的各类信号间的时序关系。如果要仿真分析选通信号Strobe和时钟信号Clock之间的时序关系，则可以设置与Strobe对应的时钟信号。在Clock 下方的高亮处，单击出现的字母E打开Clock列表。跟选择与Strobe -样的操作即可选定时 钟信号。 是否可以在已通过一致性测试的DDR3内存模块之间混搭？

常见的信号质量包括阈值电平、Overshoot、Undershoot、Slew Rate> tDVAC等，DDRx 信号质量的每个参数JEDEC都给出了明确的规范。比如DDR3要求Overshoot和Undershoot 分别为0.4V,也就是说信号幅值P・P值应该在-0.4-1.9V,但在实际应用中由于不适合信号 端接使DDR信号质量变差，通过仿真就可以找出合适端接，使信号质量满足JEDEC规范。 下面以DDR3 1066Mbps信号为例，通过一个实际案例说明DDR3信号质量仿真。

在本案例中客户反映实测CLK信号质量不好。CLK信号从CUP (U100)出来经过4片 DDR3 (U101、U102、U103、U104),在靠近控制芯片接收端颗粒(近的颗粒)的信号很 差，系统工作不到DDR3 1066Mbpso在对时钟信号做了终端上拉匹配后，可以正常工作。 DDR3一致性测试可以帮助识别哪些问题？DDR测试DDR3测试执行标准

如何执行DDR3的一致性测试？DDR测试DDR3测试执行标准

DDR 规范的时序要求

在明确了规范中的 DC 和 AC 特性要求之后，下一步，我们还应该了解规范中对于信号的时序要求。这是我们所设计的 DDR 系统能够正常工作的基本条件。

在规范文件中，有很多时序图，笔者大致计算了一下，有 40 个左右。作为高速电路设计的工程师，我们不可能也没有时间去做全部的仿真波形来和规范的要求一一对比验证，那么哪些时序图才是我们关注的重点？事实上，在所有的这些时序图中，作为 SI 工程师，我们需要关注的只有两个，那就是规范文件的第 69 页，关于数据读出和写入两个基本的时序图（注意，这里的读出和写入是从 DDR 控制器，也即 FPGA 的角度来讲的）。为方便读者阅读，笔者把这两个时序图拼在了一起，而其他的时序图的实现都是以这两个图为基础的。在板级系统设计中，只要满足了这两个时序图的质量，其他的时序关系要求都是对这两个时序图逻辑功能的扩展，应该是 DDR 控制器的逻辑设计人员所需要考虑的事情。 DDR测试DDR3测试执行标准