DDR 規(guī)范的 DC 和 AC 特性
對于任何一種接口規(guī)范的設(shè)計,首先要搞清楚系統(tǒng)中傳輸?shù)氖鞘裁礃拥男盘枺簿褪球?qū)動器能發(fā)出什么樣的信號,接收器能接受和判別什么樣的信號,用術(shù)語講,就是信號的DC和AC特性要求。
在DDR規(guī)范文件JEDEC79R的第51頁[TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDCOPERATINGCONDITIONS]中對DDR的DC有明確要求:VCC=+2.5V+0.2V,Vref=+1.25V±0.05V,VTT=Vref±0.04V.
在我們的實際設(shè)計中,除了要精確設(shè)計供電電源模塊之外,還需要對整個電源系統(tǒng)進行PI仿真,而這是高速系統(tǒng)設(shè)計中另一個需要考慮的問題,在這里我們先不討論它,暫時認為系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定的供電電源。
除DC特性外,我們還應(yīng)該注意規(guī)范中提到的AC特性,所謂AC特性,就是信號在高速利轉(zhuǎn)狀態(tài)下所表現(xiàn)出的動態(tài)變化特性。DDR規(guī)范中第60頁,對外于云態(tài)變化的地址信號、控制信號及數(shù)據(jù)信號分別給出了交流特性的要求。為方便讀者,現(xiàn)把規(guī)范中對干信號交流特性的要求復(fù)制到這里,作為高速系統(tǒng)設(shè)計的一部分,要確保在我們的系統(tǒng)中,所有處于高速工作狀態(tài)下的DDR信號要符合這個AC特性規(guī)范。 DDR4參數(shù)測試參考解決方案.福建DDR一致性測試系列
如果PCB的密度較高,有可能期望測量的引腳附近根本找不到合適的過孔(比如采用雙面BGA貼裝或采用盲埋孔的PCB設(shè)計時),這時就需要有合適的手段把關(guān)心的BGA引腳上的信號盡可能無失真地引出來。為了解決這種探測的難題,可以使用一種專門的BGAInterposer(BGA芯片轉(zhuǎn)接板,有時也稱為BGA探頭)。這是一個專門設(shè)計的適配器,使用時要把適配器焊接在DDR的內(nèi)存顆粒和PCB板中間,并通過轉(zhuǎn)接板周邊的焊盤把被測信號引出。BGA轉(zhuǎn)接板內(nèi)部有專門的埋阻電路設(shè)計,以盡可能減小信號分叉對信號的影響。一個DDR的BGA探頭的典型使用場景。河南DDR一致性測試服務(wù)熱線DDR4 和 LPDDR4 一致性測試軟件。
DDR系統(tǒng)設(shè)計過程,以及將實際的設(shè)計需求和DDR規(guī)范中的主要性能指標相結(jié)合,我們以一個實際的設(shè)計分析實例來說明,如何在一個DDR系統(tǒng)設(shè)計中,解讀并使用DDR規(guī)范中的參數(shù),應(yīng)用到實際的系統(tǒng)設(shè)計中。某項目中,對DDR系統(tǒng)的功能模塊細化框圖。在這個系統(tǒng)中,對DDR的設(shè)計需求如下。
整個DDR功能模塊由四個512MB的DDR芯片組成,選用Micron的DDR存諸芯片MT46V64M8BN-75。每個DDR芯片是8位數(shù)據(jù)寬度,構(gòu)成32位寬的2GBDDR存諸單元,地址空間為Add<13..0>,分四個Bank,尋址信號為BA<1..0>。
DDR5的接收端容限測試
前面我們在介紹USB3 . 0、PCIe等高速串行總線的測試時提到過很多高速的串行總線 由于接收端放置有均衡器,因此需要進行接收容限的測試以驗證接收均衡器和CDR在惡劣 信 號 下 的 表 現(xiàn) 。 對 于 D D R 來 說 , D D R 4 及 之 前 的 總 線 接 收 端 還 相 對 比 較 簡 單 , 只 是 做 一 些 匹配、時延、閾值的調(diào)整。但到了DDR5時代(圖5 . 19),由于信號速率更高,因此接收端也 開 始 采 用 很 多 高 速 串 行 總 線 中 使 用 的 可 變 增 益 調(diào) 整 以 及 均 衡 器 技 術(shù) , 這 也 使 得 D D R 5 測 試 中必須關(guān)注接收均衡器的影響,這是之前的DDR測試中不曾涉及的。 DDR4 和 LPDDR4 發(fā)射機一致性測試應(yīng)用軟件的技術(shù)指標。
在實際探測時,對于DDR的CLK和DQS,由于通常是差分的信號(DDR1和DDR2的 DQS還是單端信號,DDR3以后的DQS就是差分的了),所以 一般用差分探頭測試。DQ信 號是單端信號,所以用差分或者單端探頭測試都可以。另外,DQ信號的數(shù)量很多,雖然逐 個測試是嚴格的方法,但花費時間較多,所以有時用戶會選擇一些有代表性的信號進行測 試,比如選擇走線長度長、短、中間長度的DQ信號進行測試。
還有些用戶想在溫箱里對DDR信號質(zhì)量進行測試,比如希望的環(huán)境溫度變化范圍為-40~85℃,這對于使用的示波器探頭也是個挑戰(zhàn)。 一般示波器的探頭都只能在室溫下工 作,在極端的溫度條件下探頭可能會被損壞。如果要在溫箱里對信號進行測試,需要選擇一 些特殊的能承受高溫的探頭。比如一些特殊的差分探頭通過延長電纜可以在-55~150℃ 的溫度范圍提供12GHz的測量帶寬;還有一些寬溫度范圍的單端有源探頭,可以在-40~ 85℃的溫度范圍內(nèi)提供1.5GHz的測量帶寬。 DDR2 3 4物理層一致性測試;河南DDR一致性測試服務(wù)熱線
DDR DDR2 DDR3 DDR4 和 DDR5 內(nèi)存帶寬;福建DDR一致性測試系列
克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室
一個實際的DDR4總線上的讀時序和寫時序。從兩張圖我們可 以看到,在實際的DDR總線上,讀時序、寫時序是同時存在的。而且對于讀或者寫時序來 說,DQS(數(shù)據(jù)鎖存信號)相對于DQ(數(shù)據(jù)信號)的位置也是不一樣的。對于測試來說,如果 沒有軟件的輔助,就需要人為分別捕獲不同位置的波形,并自己判斷每組Burst是讀操作還 是寫操作,再依據(jù)不同的讀/寫規(guī)范進行相應(yīng)參數(shù)的測試,因此測量效率很低,而且無法進行 大量的測量統(tǒng)計。 福建DDR一致性測試系列
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