智能化多端口矩阵测试DDR一致性测试维修

克劳德高速数字信号测试实验室

DDR SDRAM即我们通常所说的DDR内存，DDR内存的发展已经经历了五代，目前 DDR4已经成为市场的主流，DDR5也开始进入市场。对于DDR总线来说，我们通常说的 速率是指其数据线上信号的快跳变速率。比如3200MT/s,对应的工作时钟速率是 1600MHz。3200MT/s只是指理想情况下每根数据线上比较高传输速率，由于在DDR总线 上会有读写间的状态转换时间、高阻态时间、总线刷新时间等，因此其实际的总线传输速率 达不到这个理想值。 DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。智能化多端口矩阵测试DDR一致性测试维修

DDR系统设计过程，以及将实际的设计需求和DDR规范中的主要性能指标相结合，我们以一个实际的设计分析实例来说明，如何在一个DDR系统设计中，解读并使用DDR规范中的参数，应用到实际的系统设计中。某项目中，对DDR系统的功能模块细化框图。在这个系统中，对DDR的设计需求如下。

整个DDR功能模块由四个512MB的DDR芯片组成，选用Micron的DDR存诸芯片MT46V64M8BN-75。每个DDR芯片是8位数据宽度，构成32位宽的2GBDDR存诸单元，地址空间为Add<13..0>，分四个Bank，寻址信号为BA<1..0>。 湖南DDR一致性测试多端口矩阵测试DDR4 和 LPDDR4 一致性测试软件。

为了针对复杂信号进行更有效的读/写信号分离，现代的示波器还提供了很多高级的信号 分离功能，在DDR测试中常用的有图形区域触发的方法和基于建立/保持时间的触发方法。

图形区域触发是指可以用屏幕上的特定区域(Zone)定义信号触发条件。用 区域触发功能对DDR的读/写信号分离的 一 个例子。用锁存信号DQS信号触发可以看到 两种明显不同的DQS波形， 一 种是读时序的DQS波形，另 一 种是写信号的DQS波形。打 开区域触发功能后，通过在屏幕上的不同区域画不同的方框，就可以把感兴趣区域的DQS 波形保留下来，与之对应的数据线DQ上的波形也就保留下来了。

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。DDR4参数测试参考解决方案.

在实际探测时，对于DDR的CLK和DQS,由于通常是差分的信号(DDR1和DDR2的 DQS还是单端信号，DDR3以后的DQS就是差分的了),所以 一般用差分探头测试。DQ信 号是单端信号，所以用差分或者单端探头测试都可以。另外，DQ信号的数量很多，虽然逐 个测试是严格的方法，但花费时间较多，所以有时用户会选择一些有代表性的信号进行测 试，比如选择走线长度长、短、中间长度的DQ信号进行测试。

还有些用户想在温箱里对DDR信号质量进行测试，比如希望的环境温度变化范围为-40～85℃,这对于使用的示波器探头也是个挑战。 一般示波器的探头都只能在室温下工 作，在极端的温度条件下探头可能会被损坏。如果要在温箱里对信号进行测试，需要选择一 些特殊的能承受高温的探头。比如一些特殊的差分探头通过延长电缆可以在-55～150℃ 的温度范围提供12GHz的测量带宽；还有一些宽温度范围的单端有源探头，可以在-40~ 85℃的温度范围内提供1.5GHz的测量带宽。 完整的 DDR4调试、分析和一致性测试.智能化多端口矩阵测试DDR一致性测试维修

DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求；智能化多端口矩阵测试DDR一致性测试维修

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。 智能化多端口矩阵测试DDR一致性测试维修