DDR數(shù)據(jù)總線的一致性測試
DQS (源同步時鐘)和DQ (數(shù)據(jù))的波形參數(shù)測試與命令地址總線測試類似,比較簡 單,在此不做詳細介紹。對于DDR1, DQS是單端信號,可以用單端探頭測試;DDR2&3 DQS 則是差分信號,建議用差分探頭測試,減小探測難度。DQS和DQ波形包括三態(tài)(T特征,以及讀數(shù)據(jù)(Read Burst)、寫數(shù)據(jù)(Write Burst)的DQS和DQ的相對時序特征。在 我們測試時,只是捕獲了這樣的波形,然后測試出讀、寫操作時的建立時間和保持時間參數(shù) 是不夠的,因為數(shù)據(jù)碼型是變化的,猝發(fā)長度也是變化的,只測試幾個時序參數(shù)很難覆蓋各 種情況,更難測出差情況。很多工程師花了一周時間去測試DDR,卻仍然測不出問題的關 鍵點就在于此。因此我們應該用眼圖的方式去測試DDR的讀、寫時序,確保反映整體時序情 況并捕獲差情況下的波形,比較好能夠套用串行數(shù)據(jù)的分析方法,調用模板幫助判斷。 用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 調試和驗證的總線解碼器。解決方案DDR一致性測試方案商
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℃的溫度范圍內提供1.5GHz的測量帶寬。 解決方案DDR一致性測試方案商DDR 設計可分為四個方面:仿真、互連設計、有源信號驗證和功能測試。
10Gbase-T總線測量為例做簡單介紹。
10Gbase-T總線的測量需要按照圖7-128來連接各種儀器和測試夾具。
10Gbase-T的輸岀跌落/定時抖動/時鐘頻率要求用實時示波器測試;線性度/功率譜密度 PSD/功率電平要求用頻譜分析儀測試;回波損耗要求用網(wǎng)絡分析儀測試。
需要自動化測試軟件進行各種參數(shù)測試,一般這個軟件直接裝在示波器內置的計算機里。 沒有自動測試軟件,測試是異常困難和耗時的工作。
測試夾具是測試系統(tǒng)的重要組成部分,測試儀器公司或一些專業(yè)的公司會提供工業(yè)標準 總線所用的測試夾具。當然也可以自己設計,自己設計時主要關注阻抗匹配、損耗、串擾等 電氣參數(shù),以及機械連接方面的連接可靠性和可重復性等可操作性功能。
RDIMM(RegisteredDIMM,寄存器式雙列直插內存)有額外的RCD(寄存器時鐘驅動器,用來緩存來自內存控制器的地址/命令/控制信號等)用于改善信號質量,但額外寄存器的引入使得其延時和功耗較大。LRDIMM(LoadReducedDIMM,減載式雙列直插內存)有額外的MB(內存緩沖,緩沖來自內存控制器的地址/命令/控制等),在技術實現(xiàn)上并未使用復雜寄存器,只是通過簡單緩沖降低內存總線負載。RDIMM和LRDIMM通常應用在高性能、大容量的計算系統(tǒng)中。
綜上可見,DDR內存的發(fā)展趨勢是速率更高、封裝更密、工作電壓更低、信號調理技術 更復雜,這些都對設計和測試提出了更高的要求。為了從仿真、測試到功能測試階段保證DDR信號的波形質量和時序裕量,需要更復雜、更的仿真、測試和分析工具。
DDR4協(xié)議/功能調試和分析參考解決方案。
通常我們會以時鐘為基準對數(shù)據(jù)信號疊加形成眼圖,但這種簡單的方法對于DDR信 號不太適用。DDR總線上信號的讀、寫和三態(tài)都混在一起,因此需要對信號進行分離后再進 行測量分析。傳統(tǒng)上有以下幾種方法用來進行讀/寫信號的分離,但都存在一定的缺點。
(1)根據(jù)讀/寫Preamble的寬度不同進行分離(針對DDR2信號)。Preamble是每個Burst的數(shù)據(jù)傳輸開始前,DQS信號從高阻態(tài)到發(fā)出有效的鎖存邊沿前的 一段準備時間,有些芯片的讀時序和寫時序的Preamble的寬度可能是不一樣的,因此可以 用示波器的脈沖寬度觸發(fā)功能進行分離。但由于JEDEC并沒有嚴格規(guī)定寫時序的 Preamble寬度的上限,因此如果芯片的讀/寫時序的Preamble的寬度接近則不能進行分 離。另外,對于DDR3來說,讀時序的Preamble可能是正電平也可能是負電平;對于 DDR4來說,讀/寫時序的Preamble幾乎一樣,這都使得觸發(fā)更加難以設置。 DDR眼圖測試及分析DDR穩(wěn)定性測試\DDR2一致性測試;解決方案DDR一致性測試方案商
DDR原理及物理層一致性測試;解決方案DDR一致性測試方案商
DDR時鐘總線的一致性測試
DDR總線參考時鐘或時鐘總線的測試變得越來越復雜,主要測試內容可以分為兩方面:波形參數(shù)和抖動。波形參數(shù)主要包括:Overshoot(過沖);Undershoot(下沖);SlewRate(斜率);RiseTime(上升時間)和FallTime(下降時間);高低時間;DutyCycle(占空比失真)等,測試較簡單,在此不再贅述。抖動測試則越來越復雜,以前一般只是測試Cycle-CycleJitter(周期到周期抖動),但是當速率超過533MT/S的DDR2&3時,測試內容相當多,不可忽略。表7-15是DDR2667的規(guī)范參數(shù)。對這些抖動參數(shù)的測試需要用軟件實現(xiàn),比如Agilent的N5413ADDR2時鐘表征工具。測試建議用系統(tǒng)帶寬4GHz以上的差分探頭和示波器,測試點在DIMM上靠近DRAM芯片的位置,被測系統(tǒng)建議運行MemoryTest類的總線加壓軟件。 解決方案DDR一致性測試方案商