电气性能测试DDR一致性测试多端口矩阵测试

时间：2024年12月23日来源：

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。 DDR、DDR2、DDR3 和 DDR4 设计与测试解决方案；电气性能测试DDR一致性测试多端口矩阵测试

如果PCB的设计密度不高，用户有可能在DDR颗粒的引脚附近找到PCB过孔，这时可以用焊接或点测探头在过孔上进行信号测量。DDR总线信号质量测试时经常需要至少同时连接CLK、DQS、DQ等信号，且自动测试软件需要运行一段时间，由于使用点测探头人手很难长时间同时保持几路信号连接的可靠性，所以通常会使用焊接探头测试。有时为了方便，也可以把CLK和DQS焊接上，DQ根据需要用点测探头进行测试。有些用户会通过细铜线把信号引出再连接示波器探头，但是因为DDR的信号速率很高，即使是一段1cm左右的没有匹配的铜线也会严重影响信号的质量，因此不建议使用没有匹配的铜线引出信号。有些示波器厂商的焊接探头可以提供稍长一些的经过匹配的焊接线，可以尝试一下这种焊接探头。图5.13所示就是一种用焊接探头在过孔上进行DDR信号测试的例子。电气性能测试DDR一致性测试多端口矩阵测试DDR3和 DDR4设计分成几个方面：仿真、有源信号验证和功能测试。用于电气物理层、协议层和功能测试解决方案。

制定DDR 内存规范的标准化组织是JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council,)。按照JEDEC组织的定义， DDR4 的比较高数据速率已经达到了3200MT/s以上，DDR5的比较高数据速率则达到了6400MT/s以上。在2016年之前，LPDDR的速率发展一直比同一代的DDR要慢一点。但是从LPDDR4开始，由于高性能移动终端的发展，LPDDR4的速率开始赶超DDR4。LPDDR5更是比DDR5抢先一步在 2019年完成标准制定，并于2020年在的移动终端上开始使用。DDR5的规范 (JESD79-5)于2020年发布，并在2021年开始配合Intel等公司的新一代服务器平台走向商用。图5.2展示了DRAM技术速率的发展。

(2)根据读/写信号的幅度不同进行分离。如果PCB走线长度比较长，在不同位置测试时可能读/写信号的幅度不太一样，可以基于幅度进行触发分离。但是这种方法对于走线长度不长或者读/写信号幅度差别不大的场合不太适用。

(3)根据RAS、CAS、CS、WE等控制信号进行分离。这种方法使用控制信号的读/写来判决当前的读写指令，是可靠的方法。但是由于要同时连接多个控制信号以及Clk、 DQS、DQ等信号，要求示波器的通道数多于4个，只有带数字通道的混合信号示波器才能满足要求，而且数字通道的采样率也要比较高。图5.11是用带高速数字通道的示波器触发并采集到的DDR信号波形。 DDR4 总线物理层仿真测试和协议层的测试方案；

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.电气性能测试DDR一致性测试多端口矩阵测试

DDR、DDR2、DDR3、DDR4都有什么区别？电气性能测试DDR一致性测试多端口矩阵测试

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。电气性能测试DDR一致性测试多端口矩阵测试

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