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DDR信号的要求是针对DDR颗粒的引脚上的,但是通常DDR芯片采用BGA封装,引脚无法直接测试到。即使采用了BGA转接板的方式,其测试到的信号与芯片引脚处的信号也仍然有一些差异。为了更好地得到芯片引脚处的信号质量,一种常用的方法是在示波器中对PCB走线和测试夹具的影响进行软件的去嵌入(De-embedding)操作。去嵌入操作需要事先知道整个链路上各部分的S参数模型文件(通常通过仿真或者实测得到),并根据实际测试点和期望观察到的点之间的传输函数,来计算期望位置处的信号波形,再对这个信号做进一步的波形参数测量和统计。图5.15展示了典型的DDR4和DDR5信号质量测试环境,以及在示波器中进行去嵌入操作的界面。 DDR规范里关于信号建立;天津DDR测试价格优惠
2.PCB的叠层(stackup)和阻抗对于一块受PCB层数约束的基板(如4层板)来说,其所有的信号线只能走在TOP和BOTTOM层,中间的两层,其中一层为GND平面层,而另一层为VDD平面层,Vtt和Vref在VDD平面层布线。而当使用6层来走线时,设计一种拓扑结构变得更加容易,同时由于Power层和GND层的间距变小了,从而提高了电源完整性。互联通道的另一参数阻抗,在DDR2的设计时必须是恒定连续的,单端走线的阻抗匹配电阻50Ohms必须被用到所有的单端信号上,且做到阻抗匹配,而对于差分信号,100Ohms的终端阻抗匹配电阻必须被用到所有的差分信号终端,比如CLOCK和DQS信号。另外,所有的匹配电阻必须上拉到VTT,且保持50Ohms,ODT的设置也必须保持在50Ohms。在DDR3的设计时,单端信号的终端匹配电阻在40和60Ohms之间可选择的被设计到ADDR/CMD/CNTRL信号线上,这已经被证明有很多的优点。而且,上拉到VTT的终端匹配电阻根据SI仿真的结果的走线阻抗,电阻值可能需要做出不同的选择,通常其电阻值在30-70Ohms之间。而差分信号的阻抗匹配电阻始终在100Ohms。天津DDR测试价格优惠DDR关于信号建立保持是的定义;
只在TOP和BOTTOM层进行了布线,存储器由两片的SDRAM以菊花链的方式所构成。而在DIMM的案例里,只有一个不带缓存的DIMM被使用。对TOP/BOTTOM层布线的一个闪照图和信号完整性仿真图。
ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络,其时钟频率在800 MHz,数据通信率为1600Mbps
ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络,其时钟频率在400 MHz,数据通信率为800Mbps
ADDRESS和CLOCK网络,右边的是DATA和DQS网络
个经过比较过的数据信号眼图,一个是仿真的结果,而另一个是实际测量的。在上面的所有案例里,波形的完整性的完美程度都是令人兴奋的。
11.结论本文,针对DDR2/DDR3的设计,SI和PI的各种相关因素都做了的介绍。对于在4层板里设计800Mbps的DDR2和DDR3是可行的,但是对于DDR3-1600Mbps是具有很大的挑战性。
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DDR4/5的协议测试除了信号质量测试以外,有些用户还会关心DDR总线上真实读/写的数据是否正确,以及总线上是否有协议的违规等,这时就需要进行相关的协议测试。DDR的总线宽度很宽,即使数据线只有16位,加上地址、时钟、控制信号等也有30多根线,更宽位数的总线甚至会用到上百根线。为了能够对这么多根线上的数据进行同时捕获并进行协议分析,适合的工具就是逻辑分析仪。DDR协议测试的基本方法是通过相应的探头把被测信号引到逻辑分析仪,在逻辑分析仪中运行解码软件进行协议验证和分析。 DDR压力测试的内容方案;
7.时序对于时序的计算和分析在一些相关文献里有详细的介绍,下面列出需要设置和分析的8个方面:1)写建立分析:DQvs.DQS2)写保持分析:DQvs.DQS3)读建立分析:DQvs.DQS4)读保持分析:DQvs.DQS5)写建立分析:DQSvs.CLK6)写保持分析:DQSvs.CLK7)写建立分析:ADDR/CMD/CNTRLvs.CLK8)写保持分析:ADDR/CMD/CNTRLvs.CLK
一个针对写建立(WriteSetup)分析的例子。表中的一些数据需要从控制器和存储器厂家获取,段”Interconnect”的数据是取之于SI仿真工具。对于DDR2上面所有的8项都是需要分析的,而对于DDR3,5项和6项不需要考虑。在PCB设计时,长度方面的容差必须要保证totalmargin是正的。 DDR存储器信号和协议测试;天津DDR测试价格优惠
主流DDR内存标准的比较;天津DDR测试价格优惠
现做一个测试电路,类似于图5,驱动源是一个线性的60Ohms阻抗输出的梯形信号,信号的上升沿和下降沿均为100ps,幅值为1V。此信号源按照图6的三种方式,且其端接一60Ohms的负载,其激励为一800MHz的周期信号。在0.5V这一点,我们观察从信号源到接收端之间的时间延迟,显示出来它们之间的时延差异。其结果如图7所示,在图中只显示了信号的上升沿,从这图中可以很明显的看出,带有四个地过孔环绕的过孔时延同直线相比只有3ps,而在没有地过孔环绕的情况下,其时延是8ps。由此可知,在信号过孔的周围增加地过孔的密度是有帮助的。然而,在4层板的PCB里,这个就显得不是完全的可行性,由于其信号线是靠近电源平面的,这就使得信号的返回路径是由它们之间的耦合程度来决定的。所以,在4层的PCB设计时,为符合电源完整性(powerintegrity)要求,对其耦合程度的控制是相当重要的。天津DDR测试价格优惠
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