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。 DDR4 和 LPDDR4 合规性测试软件。辽宁测试服务DDR一致性测试
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。 辽宁测试服务DDR一致性测试DDR 设计和测试解决方案;
DDR 规范的 DC 和 AC 特性
对于任何一种接口规范的设计,首先要搞清楚系统中传输的是什么样的信号,也就是驱动器能发出什么样的信号,接收器能接受和判别什么样的信号,用术语讲,就是信号的DC和AC特性要求。
在DDR规范文件JEDEC79R的第51页[TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDCOPERATINGCONDITIONS]中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5V+0.2V,Vref=+1.25V±0.05V,VTT=Vref±0.04V.
在我们的实际设计中,除了要精确设计供电电源模块之外,还需要对整个电源系统进行PI仿真,而这是高速系统设计中另一个需要考虑的问题,在这里我们先不讨论它,暂时认为系统能够提供稳定的供电电源。
除DC特性外,我们还应该注意规范中提到的AC特性,所谓AC特性,就是信号在高速利转状态下所表现出的动态变化特性。DDR规范中第60页,对外于云态变化的地址信号、控制信号及数据信号分别给出了交流特性的要求。为方便读者,现把规范中对干信号交流特性的要求复制到这里,作为高速系统设计的一部分,要确保在我们的系统中,所有处于高速工作状态下的DDR信号要符合这个AC特性规范。
在进行接收容限测试时,需要用到多通道的误码仪产生带压力的DQ、DQS等信号。测 试 中 被 测 件 工 作 在 环 回 模 式 , D Q 引 脚 接 收 的 数 据 经 被 测 件 转 发 并 通 过 L B D 引 脚 输 出 到 误码仪的误码检测端口。在测试前需要用示波器对误码仪输出的信号进行校准,如DQS与 DQ的时延校准、信号幅度校准、DCD与RJ抖动校准、压力眼校准、均衡校准等。图5.21 展示了一整套DDR5接收端容限测试的环境。
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。 DDR4/LPDDR4 一致性测试;
每个DDR芯片独享DOS,DM信号;四片DDR芯片共享RAS#,CAS#,CS#,WE#控制信号。
DDR工作频率为133MHz。
DDR 控制器选用Xilinx公司的 FPGA,型号为XC2VP30 6FF1152C
得到这个设计需求之后,我们首先要进行器件选型,然后根据所选的器件,准备相关的设计资料。一般来讲,对于经过选型的器件,为了使用这个器件进行相关设计,需要有如下资料。
器件数据手册Datasheet:这个是必须要有的。如果没有器件手册,是没有办法进行设计的(一般经过选型的器件,设计工程师一定会有数据手册)。 扩展 DDR4 和 LPDDR4 合规性测试软件的功能。辽宁测试服务DDR一致性测试
DDR4存储器设计的信号完整性。辽宁测试服务DDR一致性测试
DDR的信号仿真验证
由于DDR芯片都是采用BGA封装,密度很高,且分叉、反射非常严重,因此前期的仿 真是非常必要的。借助仿真软件中专门针对DDR的仿真模型库仿真出的通道损 耗以及信号波形。
仿真出信号波形以后,许多用户需要快速验证仿真出来的波形是否符合DDR相关规 范要求。这时,可以把软件仿真出的DDR的时域波形导入到示波器中的DDR测试软件中 ,并生成相应的一致性测试报告,这样可以保证仿真和测试分析方法的一致,并且 便于在仿真阶段就发现可能的信号违规 辽宁测试服务DDR一致性测试
由于DDR4的数据速率会达到3.2GT/s以上,DDR5的数据速率更高,所以对逻辑分析仪的要求也要很高,需要状态采样时钟支持1.6GHz以上且在双采样模式下支持3.2Gbps 以上的数据速率。基于高速逻辑分析仪的DDR4/5协议测试系统。图中是通过 DIMM条的适配器夹具把上百路信号引到逻辑分析仪,相应的适配器要经过严格测试,确 保在其标称的速率下不会因为信号质量问题对协议测试结果造成影响。目前的逻辑分析仪可以支持4Gbps以上信号的采集和分析。DDR4 一致性测试平台插件。四川数字信号DDR一致性测试 相关器件的应用手册,ApplicationNote:在这个文档中,厂家一般会提出一些设计...