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设备DDR测试测试流程

来源: 发布时间:2024年04月23日

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

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8.PCBLayout在实际的PCB设计时,考虑到SI的要求,往往有很多的折中方案。通常,需要优先考虑对于那些对信号的完整性要求比较高的。画PCB时,当考虑以下的一些相关因素,那么对于设计PCB来说可靠性就会更高。1)首先,要在相关的EDA工具里设置好拓扑结构和相关约束。2)将BGA引脚突围,将ADDR/CMD/CNTRL引脚布置在DQ/DQS/DM字节组的中间,由于所有这些分组操作,为了尽可能少的信号交叉,一些的管脚也许会被交换到其它区域布线。3)由串扰仿真的结果可知,尽量减少短线(stubs)长度。通常,短线(stubs)是可以被削减的,但不是所有的管脚都做得到的。在BGA焊盘和存储器焊盘之间也许只需要两段的走线就可以实现了,但是此走线必须要很细,那么就提高了PCB的制作成本,而且,不是所有的走线都只需要两段的,除非使用微小的过孔和盘中孔的技术。终,考虑到信号完整性的容差和成本,可能选择折中的方案。设备DDR测试测试流程DDR4信号质量自动测试软件;

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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。

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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还会采用一些额外的技术来节省功耗,比如根据外界温度自动调整刷新频率(DRAM在低温下需要较少刷新)、部分阵列可以自刷新,以及一些对低功耗的支持。同时,LPDDR的芯片一般体积更小,因此占用的PCB空间更小。 DDR工作原理与时序问题;

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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。 主流DDR内存标准的比较;设备DDR测试测试流程

DDR压力测试的内容方案;设备DDR测试测试流程

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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