海南DDR3测试高速信号传输

使用了一个 DDR 的设计实例，来讲解如何规划并设计一个 DDR 存储系统，包括从系统性能分析，资料准备和整理，仿真模型的验证和使用，布局布线约束规则的生成和复用，一直到的 PCB 布线完成，一整套设计方法和流程。其目的是帮助读者掌握 DDR 系统的设计思路和方法。随着技术的发展，DDR 技术本身也有了很大的改变，DDR 和 DDR2 基本上已经被市场淘汰，而 DDR3 是目前存储系统的主流技术。

并且，随着设计水平的提高和 DDR 技术的普及，大多数工程师都已经对如何设计一个 DDR 系统不再陌生，基本上按照通用的 DDR 设计规范或者参考案例，在系统不是很复杂的情况下，都能够一次成功设计出可以「运行」的 DDR 系统，DDR 系统的布线不再是障碍。但是，随着 DDR3 通信速率的大幅度提升，又给 DDR3 的设计者带来了另外一个难题，那就是系统时序不稳定。因此，基于这样的现状，在本书的这个章节中，着重介绍 DDR 系统体系的发展变化，以及 DDR3 系统的仿真技术，也就是说，在布线不再是 DDR3 系统设计难题的情况下，如何通过布线后仿真，验证并保证 DDR3 系统的稳定性是更加值得关注的问题。 如果DDR3一致性测试失败，是否需要更换整组内存模块？海南DDR3测试高速信号传输

DDRx接口信号的时序关系

DDR3的时序要求大体上和DDR2类似，作为源同步系统，主要有3组时序设计要求。 一组是DQ和DQS的等长关系，也就是数据和选通信号的时序；一组是CLK和ADDR/CMD/ CTRL的等长关系，也就是时钟和地址控制总线的关系；一组是CLK和DQS的关系， 也就是时钟和选通信号的关系。其中数据和选通信号的时序关系又分为读周期和写周期两个 方向的时序关系。

要注意各组时序的严格程度是不一样的，作为同组的数据和选通信号，需要非常严格的 等长关系。Intel或者一些大芯片厂家，对DQ组的等长关系经常在土25mil以内，在高速的 DDR3设计时，甚至会要求在±5mil以内。相对来说地址控制和时钟组的时序关系会相对宽松 一些，常见的可能有几百mil。同时要留意DQS和CLK的关系，在绝大多数的DDR设计里 是松散的时序关系，DDR3进行Fly-by设计后更是降低了 DQS和CLK之间的时序控制要求。 海南DDR3测试高速信号传输什么是DDR3一致性测试？

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。

在接下来的Setup NG Wizard窗口中选择要参与仿真的信号网络，为这些信号网络分组并定义单个或者多个网络组。选择网络DDR1_DMO.3、DDR1_DQO.31、DDR1_DQSO.3、 DDRl_NDQS0-3,并用鼠标右键单击Assign interface菜单项，定义接口名称为Data,

设置完成后，岀现Setup NG wizard: NG pre-view page窗口，显示网络组的信息，如图 1-137所示。单击Finish按钮，网络组设置完成。

单击设置走线检查参数(Setup Trace Check Parameters),在弹出的窗口中做以下设 置：勾选阻抗和耦合系数检查两个选项；设置走线耦合百分比为1%，上升时间为lOOps；选 择对网络组做走线检查(Check by NetGroup)；设置交互高亮显示颜色为白色。 DDR3一致性测试是否适用于工作站和游戏电脑？

单击Impedance Plot (expanded),展开显示所有网络走线的阻抗彩图。双击彩图 上的任何线段，对应的走线会以之前定义的颜色在Layout窗口中高亮显示。

单击Impedance Table,可以详细查看各个网络每根走线详细的阻抗相关信息，内 容包括走线名称、走线长度百分比、走线阻抗、走线长度、走线距离发送端器件的距离、走 线延时，

单击Impedance Overlay in Layout,可以直接在Layout视图中查看走线的阻抗。在 Layer Selection窗口中单击层名称，可以切换到不同层查看走线阻抗视图。 DDR3一致性测试是否需要经常进行？海南DDR3测试高速信号传输

是否可以使用多个软件工具来执行DDR3一致性测试？海南DDR3测试高速信号传输

那么在下面的仿真分析过程中，我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的，因为虽然这个时序是规范中定义的标准，但是在系统实现中，我们所使用的是Micron的产品，而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求，但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说，DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准，而我们设计系统时，既然使用了Micron的产品，那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以，接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中，找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。海南DDR3测试高速信号传输