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DDR测试

DDR4/5与LPDDR4/5的信号质量测试由于基于DDR颗粒或DDRDIMM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。 DDR测试系统和DDR测试方法与流程;眼图测试DDR测试维修

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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。是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。 眼图测试DDR测试维修DDR3规范里关于信号建立;

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DDR应用现状随着近十年以来智能手机、智能电视、AI技术的风起云涌,人们对容量更高、速度更快、能耗更低、物理尺寸更小的嵌入式和计算机存储器的需求不断提高,DDRSDRAM也不断地响应市场的需求和技术的升级推陈出新。目前,用于主存的DDRSDRAM系列的芯片已经演进到了DDR5了,但市场上对经典的DDR3SDRAM的需求仍然比较旺盛。测试痛点测试和验证电子设备中的DDR内存,客户一般面临三大难题:如何连接DDR内存管脚;如何探测和验证突发的读写脉冲信号;配置测试系统完成DDR内存一致性测试。

如何测试DDR?

DDR测试有具有不同要求的两个方面:芯片级测试DDR芯片测试既在初期晶片阶段也在封装阶段进行。采用的测试仪通常是内存自动测试设备,其价值一般在数百万美元以上。测试仪的部分是一台可编程的高分辨信号发生器。测试工程师通过编程来模拟实际工作环境;另外,他也可以对计时脉冲边沿前后进行微调来寻找平衡点。自动测试仪(ATE)系统也存在缺陷。它产生的任意波形数量受制于其本身的后备映象随机内存和算法生成程序。由于映象随机内存深度的局限性,使波形只能在自己的循环内重复。因为DDR带宽和速度是普通SDR的二倍,所以波形变化也应是其二倍。因此,测试仪的映象随机内存容量会很快被消耗殆尽。为此,要保证一定的测试分辨率,就必须增大测试仪的内存。建立测试头也是一个棘手的问题。因为DDR内存的数据读取窗口有1—2ns,所以管脚驱动器的上升和下降时间非常关键。为保证在数据眼中心进行信号转换,需要较好的管脚驱动器转向速度。在频率为266MHz时,开始出现传输线反射。设计工程师发现在设计测试平台时必须遵循直线律。为保证信号的统一性,必须对测试头布局进行传输线模拟。管脚驱动器强度必须能比较大限度降低高频信号反射。 DDR4规范里关于信号建立;

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要注意的是,由于DDR的总线上存在内存控制器和内存颗粒两种主要芯片,所以DDR的信号质量测试理论上也应该同时涉及这两类芯片的测试。但是由于JEDEC只规定了对于内存颗粒这一侧的信号质量的要求,因此DDR的自动测试软件也只对这一侧的信号质量进行测试。对于内存控制器一侧的信号质量来说,不同控制器芯片厂商有不同的要求,目前没有统一的规范,因此其信号质量的测试还只能使用手动的方法。这时用户可以在内存控制器一侧选择测试点,并借助合适的信号读/写分离手段来进行手动测试。 DDR在信号测试中解决的问题有那些;眼图测试DDR测试维修

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3.互联拓扑对于DDR2和DDR3,其中信号DQ、DM和DQS都是点对点的互联方式,所以不需要任何的拓扑结构,然而例外的是,在multi-rankDIMMs(DualInLineMemoryModules)的设计中并不是这样的。在点对点的方式时,可以很容易的通过ODT的阻抗设置来做到阻抗匹配,从而实现其波形完整性。而对于ADDR/CMD/CNTRL和一些时钟信号,它们都是需要多点互联的,所以需要选择一个合适的拓扑结构,图2列出了一些相关的拓扑结构,其中Fly-By拓扑结构是一种特殊的菊花链,它不需要很长的连线,甚至有时不需要短线(Stub)。对于DDR3,这些所有的拓扑结构都是适用的,然而前提条件是走线要尽可能的短。Fly-By拓扑结构在处理噪声方面,具有很好的波形完整性,然而在一个4层板上很难实现,需要6层板以上,而菊花链式拓扑结构在一个4层板上是容易实现的。另外,树形拓扑结构要求AB的长度和AC的长度非常接近(如图2)。考虑到波形的完整性,以及尽可能的提高分支的走线长度,同时又要满足板层的约束要求,在基于4层板的DDR3设计中,合理的拓扑结构就是带有少短线(Stub)的菊花链式拓扑结构。眼图测试DDR测试维修

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DDR5发送端测试随着信号速率的提升,SerDes技术开始在DDR5中采用,如会采用DFE均衡器改善接收误码率,另外DDR总线在发展过程中引入训练机制,不再是简单的要求信号间的建立保持时间,在DDR4的时始使用眼图的概念,在DDR5时代,引入抖动成分概念,从成因上区分解Rj,Dj等,对芯片或系统设计提供更具体的依据;在抖动的参数分析上,也增加了一些新的抖动定义参数,并有严苛的测量指标。针对这些要求,提供了完整的解决方案。UXR示波器,配合D9050DDRC发射机一致性软件,及高阻RC探头MX0023A,及Interposer,可以实现对DDR信号的精确表征。DDR存储器信号和协议测试;PCI-...

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