上海DDR一致性测试信号完整性测试

按照存储信息方式的不同，随机存储器又分为静态随机存储器SRAM(Static RAM)和 动态随机存储器DRAM(Dynamic RAM)。SRAM运行速度较快、时延小、控制简单，但是 SRAM每比特的数据存储需要多个晶体管，不容易实现大的存储容量，主要用于一些对时 延和速度有要求但又不需要太大容量的场合，如一些CPU芯片内置的缓存等。DRAM的 时延比SRAM大，而且需要定期的刷新，控制电路相对复杂。但是由于DRAM每比特数据存储只需要一个晶体管，因此具有集成度高、功耗低、容量大、成本低等特点，目前已经成为大 容量RAM的主流，典型的如现在的PC、服务器、嵌入式系统上用的大容量内存都是DRAM。DDR原理及物理层一致性测试；上海DDR一致性测试信号完整性测试

DDR5的接收端容限测试

前面我们在介绍USB3 . 0、PCIe等高速串行总线的测试时提到过很多高速的串行总线 由于接收端放置有均衡器，因此需要进行接收容限的测试以验证接收均衡器和CDR在恶劣 信 号 下 的 表 现 。 对 于 D D R 来 说 ， D D R 4 及 之 前 的 总 线 接 收 端 还 相 对 比 较 简 单 ， 只 是 做 一 些 匹配、时延、阈值的调整。但到了DDR5时代(图5 . 19),由于信号速率更高，因此接收端也 开 始 采 用 很 多 高 速 串 行 总 线 中 使 用 的 可 变 增 益 调 整 以 及 均 衡 器 技 术 ， 这 也 使 得 D D R 5 测 试 中必须关注接收均衡器的影响，这是之前的DDR测试中不曾涉及的。 上海DDR一致性测试信号完整性测试DDR4 和 LPDDR4 一致性测试软件。

D D R 5 的 接 收 端 容 限 评 估 需 要 通 过 接 收 容 限 的 一 致 性 测 试 来 进 行 ， 主 要 测 试 的 项 目 有 D Q 信 号 的 电 压 灵 敏 度 、 D Q S 信 号 的 电 压 灵 敏 度 、 D Q S 的 抖 动 容 限 、 D Q 与 D Q S 的 时 序 容 限、DQ的压力眼测试、DQ的均衡器特性等。

在DDR5的接收端容限测试中，也需要通过御用的测试夹具对被测件进行测试以及测试前的校准。展示了一套DDR5的DIMM条的测试夹具，包括了CTC2夹具(ChannelTestCard)和DIMM板(DIMMTestCard)等。CTC2夹具上有微控制器和RCD芯片等，可以通过SMBus/I²C总线配置电路板的RCD输出CA信号以及让被测件进入环回模式。测试夹具还提供了CK/CA/DQS/DQ/LBD/LBS等信号的引出。

JEDEC组织发布的主要的DDR相关规范，对发布时间、工作频率、数据 位宽、工作电压、参考电压、内存容量、预取长度、端接、接收机均衡等参数做了从DDR1 到 DDR5的电气特性详细对比。可以看出DDR在向着更低电压、更高性能、更大容量方向演 进，同时也在逐渐采用更先进的工艺和更复杂的技术来实现这些目标。以DDR5为例，相 对于之前的技术做了一系列的技术改进，比如在接收机内部有均衡器补偿高频损耗和码间 干扰影响、支持CA/CS训练优化信号时序、支持总线反转和镜像引脚优化布线、支持片上 ECC/CRC提高数据访问可靠性、支持Loopback(环回)便于IC调测等。用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证的总线解码器。

DDR总线概览

从测试角度看，因为DQS和DQ都是三态信 号，在PCB走线上双向传输。在读操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ的信号边沿处对 齐，而在写操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ信号的中心处对齐，参考图7-132,这给 测试验证带来了巨大的挑战：把读信号与写信号分开是非常困难的！

址/命令总线是时钟的上升沿有效，其中，命令由/CS （片选）、/RAS、 /CAS、/WE （写使能）决定，比如读命令为LHLH,写命令为LHLL等。操作命令有很多， 主要是 NOP （空操作）、Active （）、Write> Read^ Precharge （Bank 关闭）、Auto Refresh 或Self Refresh （自动刷新或自刷新）等（详细内容请参考《Jedec规范JESD79）））。数据总 线由DQS的上升沿和下降沿判断数据DQ的0与1。

DDR总线PCB走线多，速度快，时序和操作命令复杂，很容易出现失效问题，为此我 们经常用示波器进行DDR总线的信号完整性测试和分析。通常的测试内容包括：时钟总线的 信号完整性测试分析；地址、命令总线的信号完整性测试分析；数据总线的信号完整性测试 分析。下面从这三个方面分别讨论DDR总线的信号完整性测试和分析技术。 DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。上海DDR一致性测试信号完整性测试

DDR4 总线物理层仿真测试和协议层的测试方案；上海DDR一致性测试信号完整性测试

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。上海DDR一致性测试信号完整性测试