DDR4/5与LPDDR4/5 的信号质量测试
由于基于DDR颗粒或DDR DIMM的系统需要适配不同的平台,应用场景千差万别, 因此需要进行详尽的信号质量测试才能保证系统的可靠工作。对于DDR4及以下的标准 来说,物理层一致性测试主要是发送的信号质量测试;对于DDR5标准来说,由于接收端出 现了均衡器,所以还要包含接收测试。
DDR信号质量的测试也是使用高带宽的示波器。对于DDR的信号,技术规范并没有 给出DDR信号上升/下降时间的具体参数,因此用户只有根据使用芯片的实际快上升/ 下降时间来估算需要的示波器带宽。通常对于DDR3信号的测试,推荐的示波器和探头的带宽在8GHz;DDR4测试建议的测试系统带宽是12GHz;而DDR5测试则推荐使用 16GHz以上带宽的示波器和探头系统。 DDR时钟总线的一致性测试。辽宁DDR一致性测试系列
DDR内存的典型使用方式有两种: 一种是在嵌入式系统中直接使用DDR颗粒,另一 种是做成DIMM条(Dual In - line Memory Module,双列直插内存模块,主要用于服务器和 PC)或SO - DIMM(Small Outline DIMM,小尺寸双列直插内存,主要用于笔记本) 的形式插 在主板上使用。
在服务器领域,使用的内存条主要有UDIMM、RDIMM、LRDIMM等。UDIMM(UnbufferedDIMM,非缓冲双列直插内存)没有额外驱动电路,延时较小,但数据从CPU传到每个内存颗粒时,UDIMM需要保证CPU到每个内存颗粒之间的传输距离相等,设计难度较大,因此UDIMM在容量和频率上都较低,通常应用在性能/容量要求不高的场合。 辽宁DDR一致性测试系列DDR-致性测试探测和夹具;
如果PCB的密度较高,有可能期望测量的引脚附近根本找不到合适的过孔(比如采用双面BGA贴装或采用盲埋孔的PCB设计时),这时就需要有合适的手段把关心的BGA引脚上的信号尽可能无失真地引出来。为了解决这种探测的难题,可以使用一种专门的BGAInterposer(BGA芯片转接板,有时也称为BGA探头)。这是一个专门设计的适配器,使用时要把适配器焊接在DDR的内存颗粒和PCB板中间,并通过转接板周边的焊盘把被测信号引出。BGA转接板内部有专门的埋阻电路设计,以尽可能减小信号分叉对信号的影响。一个DDR的BGA探头的典型使用场景。
由于DDR5工作时钟比较高到3.2GHz,系统裕量很小,因此信号的 随机和确定性抖动对于数据的正确传输至关重要,需要考虑热噪声引入的RJ、电源噪声引 入的PJ、传输通道损耗带来的DJ等影响。DDR5的测试项目比DDR4也更加复杂。比如 其新增了nUI抖动测试项目,并且需要像很多高速串行总线一样对抖动进行分解并评估 RJ、DJ等不同分量的影响。另外,由于高速的DDR5芯片内部都有均衡器芯片,因此实际 进行信号波形测试时也需要考虑模拟均衡器对信号的影响。图5.16展示了典型的DDR5 和LPDDR5测试软件的使用界面和一部分测试结果。DDR3信号质量测试,信号一致性测试。
DDR规范没有定义模板,这给用眼图方式分析信号时判断信号是否满足规范要求带来挑战。有基于JEDEC规范定义的,ds、,dh、-H(ac)min和rIL(ac)max参数,得出的DDR2533写眼图的模板,中间的区域就是模板,中间的线是DQS的有效边沿即有效的上升沿或下降沿。严格按规范来说的话,中间的模板应该定义为横着的梯形,因为保持时间是相对于DC参数的,不过用长方形可以定义一个更严格的参数要求。
DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求
因为Jedec规范没有给岀DDR具体的快的上升、下降时间,通过预估的方式可以得岀 快的边沿时间,但是往往比实际要快,是基于实际PCB板材的情况得出的结果,有 了这个结果可计算出需要的示波器带宽。 完整的 DDR4调试、分析和一致性测试.辽宁DDR一致性测试系列
DDR4 一致性测试平台插件。辽宁DDR一致性测试系列
为了进行更简单的读写分离,Agilent的Infiniium系列示波器提供了一种叫作InfiniiScan 的功能,可以通过区域(Zone)定义的方式把读写数据可靠分开。
根据读写数据的建立保持时间不同,Agilent独有的InfiniiScan功能可以通过在屏幕上画 出几个信号必须通过的区域的方式方便地分离出读、写数据,并进一步进行眼图的测试。
信号的眼图。用同样的方法可以把读信号的眼图分离出来。
除了形成眼图外,我们还可以利用示波器的模板测量功能对眼图进行定量分析,
用户可以根据JEDEC的要求自行定义一个模板对读、写信号进行模板测试,如 果模板测试Fail,则还可以利用Agilent示波器提供的模板定位功能定位到引起Fail的波形段。 辽宁DDR一致性测试系列
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。寻找能够满足您的 DDR 和存储器...