DDR3拓扑结构规划:Fly・by拓扑还是T拓扑
DDR1/2控制命令等信号,均采用T拓扑结构。到了 DDR3,由于信号速率提升,当负 载较多如多于4个负载时,T拓扑信号质量较差,因此DDR3的控制命令和时钟信号均釆用 F拓扑。下面是在某项目中通过前仿真比较2片负载和4片负载时,T拓扑和Fly-by拓 扑对信号质量的影响,仿真驱动芯片为Altera芯片,IBIS文件 为颗粒为Micron颗粒,IBIS模型文件为。
分别标示了两种拓扑下的仿真波形和眼图,可以看到2片负载 时,Fly-by拓扑对DDR3控制和命令信号的改善作用不是特别明显,因此在2片负载时很多 设计人员还是习惯使用T拓扑结构。 是否可以通过调整时序设置来解决一致性问题?安徽DDR3测试调试
从DDR1、DDR2、DDR3至U DDR4,数据率成倍增加,位宽成倍减小,工作电压持续降 低,而电压裕量从200mV减小到了几十毫伏。总的来说,随着数据传输速率的增加和电压裕 量的降低,DDRx内存子系统对信号完整性、电源完整性及时序的要求越来越高,这也给系 统设计带来了更多、更大的挑战。
Bank> Rank及内存模块
1.BankBank是SDRAM颗粒内部的一种结构,它通过Bank信号BA(BankAddress)控制,可以把它看成是对地址信号的扩展,主要目的是提高DRAM颗粒容量。对应于有4个Bank的内存颗粒,其Bank信号为BA[1:O],而高容量DDR2和DDR3颗粒有8个Bank,对应Bank信号为BA[2:0],在DDR4内存颗粒内部有8个或16个Bank,通过BA信号和BG(BankGroup)信号控制。2GB容量的DDR3SDRAM功能框图,可以从中看到芯片内部由8个Bank组成(BankO,Bankl,…,Bank7),它们通过BA[2:0]这三条信号进行控制。 安徽DDR3测试调试DDR3一致性测试是否对不同厂商的内存模块有效?
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。
单击Next按钮,出现Setup Trace Check Wizard窗口,确保网络组的所有网络都被选中, 单击Finish按钮。
单击Save File with Error Check保存文件,保存结束后,单击Start Simulation开始仿 真。仿真完成后,仿真结果包括Workflow中Results and Report的所有内容。如果在Setup Trace Check Parameters 的步骤 net selection 时选的是 check all signal nets 或者 check all enabled signal nets 模式,那么仿真结果只有 Net Impedance Summary 和 Net Co叩ling Summaryo
单击Net Impedance Summary,出现阻抗总结表格,包括网络序号、网络名称、无参 考平面的走线数目、回流不连续的走线数目、过孔数目、比较大阻抗值、小阻抗值、主导阻 抗值、主导阻抗走线长度百分比、走线总长度、走线延时。 DDR3一致性测试是否适用于双通道或四通道内存配置?
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。 什么是DDR3内存的一致性问题?安徽DDR3测试调试
DDR3一致性测试期间如何设置测试环境?安徽DDR3测试调试
单击View Topology按钮进入SigXplorer拓扑编辑环境,可以按前面161节反射 中的实验所学习的操作去编辑拓扑进行分析。也可以单击Waveforms..按钮去直接进行反射和 串扰的布线后仿真。
在提取出来的拓扑中,设置Controller的输出激励为Pulse,然后在菜单Analyze- Preferences..界面中设置Pulse频率等参数,
单击OK按钮退出参数设置窗口,单击工具栏中的Signal Simulate进行仿真分析,
在波形显示界面里,只打开器件U104 (近端颗粒)管脚上的差分波形进行查看, 可以看到,差分时钟波形边沿正常,有一些反射。
原始设计没有接终端的电阻端接。在电路拓扑中将终端匹配的上拉电阻电容等电路 删除,再次仿真,只打开器件U104 (近端颗粒)管脚上的差分波形进行查看,可以看到, 时钟信号完全不能工作。 安徽DDR3测试调试