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要很高,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。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。DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求;解决方案DDR一致性测试调试
大部分的DRAM都是在一个同步时钟的控制下进行数据读写,即SDRAM(Synchronous Dynamic Random -Access Memory) 。SDRAM根据时钟采样方式的不同,又分为SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)和DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM) 。SDR SDRAM只在时钟的上升或者下降沿进行数据采样,而DDR SDRAM在时钟的上升和下降 沿都会进行数据采样。采用DDR方式的好处是时钟和数据信号的跳变速率是一样的,因 此晶体管的工作速度以及PCB的损耗对于时钟和数据信号是一样的。测量DDR一致性测试安装DDR4存储器设计的信号完整性。
JEDEC组织发布的主要的DDR相关规范,对发布时间、工作频率、数据 位宽、工作电压、参考电压、内存容量、预取长度、端接、接收机均衡等参数做了从DDR1 到 DDR5的电气特性详细对比。可以看出DDR在向着更低电压、更高性能、更大容量方向演 进,同时也在逐渐采用更先进的工艺和更复杂的技术来实现这些目标。以DDR5为例,相 对于之前的技术做了一系列的技术改进,比如在接收机内部有均衡器补偿高频损耗和码间 干扰影响、支持CA/CS训练优化信号时序、支持总线反转和镜像引脚优化布线、支持片上 ECC/CRC提高数据访问可靠性、支持Loopback(环回)便于IC调测等。
测试软件运行后,示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数进行测量并汇总成一 个测试报告,测试报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等。 自动测试软件进行DDR4眼图睁开度测量的一个例子。信号质量的测试还可以 辅 助 用 户 进 行 内 存 参 数 的 配 置 , 比 如 高 速 的 D D R 芯 片 都 提 供 有 O D T ( O n D i e Termination)的功能,用户可以通过软件配置改变内存芯片中的匹配电阻,并分析对信号质 量的影响。
除了一致性测试以外,DDR测试软件还可以支持调试功能。比如在某个关键参数测试 失败后,可以针对这个参数进行Debug。此时,测试软件会捕获、存储一段时间的波形并进 行参数统计,根据统计结果可以查找到参数违规时对应的波形位置, DDR 设计、测试、验证和一致性测试。
DDR时钟总线的一致性测试
DDR总线参考时钟或时钟总线的测试变得越来越复杂,主要测试内容可以分为两方面:波形参数和抖动。波形参数主要包括:Overshoot(过冲);Undershoot(下冲);SlewRate(斜率);RiseTime(上升时间)和FallTime(下降时间);高低时间;DutyCycle(占空比失真)等,测试较简单,在此不再赘述。抖动测试则越来越复杂,以前一般只是测试Cycle-CycleJitter(周期到周期抖动),但是当速率超过533MT/S的DDR2&3时,测试内容相当多,不可忽略。表7-15是DDR2667的规范参数。对这些抖动参数的测试需要用软件实现,比如Agilent的N5413ADDR2时钟表征工具。测试建议用系统带宽4GHz以上的差分探头和示波器,测试点在DIMM上靠近DRAM芯片的位置,被测系统建议运行MemoryTest类的总线加压软件。 DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。DDR一致性测试高速信号传输
DDR4参数测试参考解决方案.解决方案DDR一致性测试调试
以上只是 一 些进行DDR读/写信号分离的常用方法,根据不同的信号情况可以做选 择。对于DDR信号的 一 致性测试来说,用户还可以选择另外的方法,比如根据建立/保持 时间的不同进行分离或者基于CA信号突发时延的方法(CA高接下来对应读操作,CA低 接下来对应写操作)等,甚至未来有可能采用一些机器学习(Machine Learning)的方法对 读/写信号进行判别。读时序和写时序波形分离出来以后,就可以方便地进行波形参数或者 眼图模板的测量。
克劳德高速数字信号测试实验室 解决方案DDR一致性测试调试
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