信息化DDR一致性测试信号完整性测试

时间:2024年03月08日 来源:

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。4代DDR之间有什么区别?信息化DDR一致性测试信号完整性测试

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我们看到,在用通用方法进行的眼图测试中,由于信号的读写和三态都混在一起,因此很难对信号质量进行评估。要进行信号的评估,第1步是要把读写信号分离出来。传统上有几种方法用来进行读写信号的分离,但都存在一定的缺陷。可以利用读写Preamble的宽度不同用脉冲宽度触发,但由于JEDEC只规定了WritePreamble宽度的下限,因此不同芯片间Preamble的宽度可能是不同的,而且如果Read/Write的Preamble的宽度一样,则不能进行分离。也可以利用读写信号的幅度不同进行分离,如图7-138中间 的图片所示,但是如果读写信号幅度差别不大,则也不适用6还可以根据RAS、CAS、CS、 WE等控制信号来分离读写,但这种方法要求通道数多于4个,只 有带数字通道的MSO示波器才能满足要求,比如Agilent的MS09000A系列或者 MSOX90000A系列,对于用户示波器的要求比较高。信息化DDR一致性测试信号完整性测试寻找能够满足您的 DDR 和存储器需求的特定解决方案。

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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。

对于嵌入式应用的DDR的协议测试, 一般是DDR颗粒直接焊接在PCB板上,测试可 以选择针对逻辑分析仪设计的BGA探头。也可以设计时事先在板上留测试点,把被测信 号引到一些按一定规则排列的焊盘上,再通过相应探头的排针顶在焊盘上进行测试。

协议测试也可以和信号质量测试、电源测试结合起来,以定位由于信号质量或电源问题 造成的数据错误。图5.23是一个LPDDR4的调试环境,测试中用逻辑分析仪观察总线上 的数据,同时用示波器检测电源上的纹波和瞬态变化,通过把总线解码的数据和电源瞬态变 化波形做时间上的相关和同步触发,可以定位由于电源变化造成的总线读/写错误问题。 DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。

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除了DDR以外,近些年随着智能移动终端的发展,由DDR技术演变过来的LPDDR (Low-Power DDR,低功耗DDR)也发展很快。LPDDR主要针对功耗敏感的应用场景,相 对于同一代技术的DDR来说会采用更低的工作电压,而更低的工作电压可以直接减少器 件的功耗。比如LPDDR4的工作电压为1. 1V,比标准的DDR4的1.2V工作电压要低一 些,有些厂商还提出了更低功耗的内存技术,比如三星公司推出的LPDDR4x技术,更是把 外部I/O的电压降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作电压对于电源纹波和串扰噪 声会更敏感,其电路设计的挑战性更大。除了降低工作电压以外,LPDDR还会采用一些额 外的技术来节省功耗,比如根据外界温度自动调整刷新频率(DRAM在低温下需要较少刷 新)、部分阵列可以自刷新,以及一些对低功耗的支持。同时,LPDDR的芯片一般体积更 小,因此占用的PCB空间更小。DDR1 电气一致性测试应用软件。信息化DDR一致性测试信号完整性测试

DDR5 接收机一致性和表征测试应用软件。信息化DDR一致性测试信号完整性测试

DDR数据总线的一致性测试

DQS (源同步时钟)和DQ (数据)的波形参数测试与命令地址总线测试类似,比较简 单,在此不做详细介绍。对于DDR1, DQS是单端信号,可以用单端探头测试;DDR2&3 DQS 则是差分信号,建议用差分探头测试,减小探测难度。DQS和DQ波形包括三态(T特征,以及读数据(Read Burst)、写数据(Write Burst)的DQS和DQ的相对时序特征。在 我们测试时,只是捕获了这样的波形,然后测试出读、写操作时的建立时间和保持时间参数 是不够的,因为数据码型是变化的,猝发长度也是变化的,只测试几个时序参数很难覆盖各 种情况,更难测出差情况。很多工程师花了一周时间去测试DDR,却仍然测不出问题的关 键点就在于此。因此我们应该用眼图的方式去测试DDR的读、写时序,确保反映整体时序情 况并捕获差情况下的波形,比较好能够套用串行数据的分析方法,调用模板帮助判断。 信息化DDR一致性测试信号完整性测试

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