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DDR一致性测试基本参数
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测试软件运行后,示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数进行测量并汇总成一 个测试报告,测试报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等。 自动测试软件进行DDR4眼图睁开度测量的一个例子。信号质量的测试还可以  辅 助 用 户 进 行 内 存 参 数 的 配 置 , 比 如 高 速 的 D D R 芯 片 都 提 供 有 O D T ( O n D i e Termination)的功能,用户可以通过软件配置改变内存芯片中的匹配电阻,并分析对信号质 量的影响。

除了一致性测试以外,DDR测试软件还可以支持调试功能。比如在某个关键参数测试 失败后,可以针对这个参数进行Debug。此时,测试软件会捕获、存储一段时间的波形并进 行参数统计,根据统计结果可以查找到参数违规时对应的波形位置, DDR4/LPDDR4 一致性测试;广西DDR一致性测试协议测试方法

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前面介绍过,JEDEC规范定义的DDR信号的要求是针对DDR颗粒的引脚上的,但 是通常DDR芯片采用BGA封装,引脚无法直接测试到。即使采用了BGA转接板的方 式,其测试到的信号与芯片引脚处的信号也仍然有一些差异。为了更好地得到芯片引脚 处的信号质量, 一种常用的方法是在示波器中对PCB走线和测试夹具的影响进行软件的 去嵌入(De-embedding)操作。去嵌入操作需要事先知道整个链路上各部分的S参数模型 文件(通常通过仿真或者实测得到),并根据实际测试点和期望观察到的点之间的传输函数, 来计算期望位置处的信号波形,再对这个信号做进一步的波形参数测量和统计。展示了典型的DDR4和DDR5信号质量测试环境,以及在示波器中进行去嵌入操作的 界面。广西DDR一致性测试协议测试方法DDR2/3/4 和 LPDDR2/3 的协议一致性测试和分析工具箱。

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如果PCB的设计密度不高,用户有可能在DDR颗粒的引脚附近找到PCB过孔,这时可以用焊接或点测探头在过孔上进行信号测量。DDR总线信号质量测试时经常需要至少同时连接CLK、DQS、DQ等信号,且自动测试软件需要运行一段时间,由于使用点测探头人手很难长时间同时保持几路信号连接的可靠性,所以通常会使用焊接探头测试。有时为了方便,也可以把CLK和DQS焊接上,DQ根据需要用点测探头进行测试。有些用户会通过细铜线把信号引出再连接示波器探头,但是因为DDR的信号速率很高,即使是一段1cm左右的没有匹配的铜线也会严重影响信号的质量,因此不建议使用没有匹配的铜线引出信号。有些示波器厂商的焊接探头可以提供稍长一些的经过匹配的焊接线,可以尝试一下这种焊接探头。图5.13所示就是一种用焊接探头在过孔上进行DDR信号测试的例子。

在实际探测时,对于DDR的CLK和DQS,由于通常是差分的信号(DDR1和DDR2的 DQS还是单端信号,DDR3以后的DQS就是差分的了),所以 一般用差分探头测试。DQ信 号是单端信号,所以用差分或者单端探头测试都可以。另外,DQ信号的数量很多,虽然逐 个测试是严格的方法,但花费时间较多,所以有时用户会选择一些有代表性的信号进行测 试,比如选择走线长度长、短、中间长度的DQ信号进行测试。

还有些用户想在温箱里对DDR信号质量进行测试,比如希望的环境温度变化范围为-40~85℃,这对于使用的示波器探头也是个挑战。 一般示波器的探头都只能在室温下工 作,在极端的温度条件下探头可能会被损坏。如果要在温箱里对信号进行测试,需要选择一 些特殊的能承受高温的探头。比如一些特殊的差分探头通过延长电缆可以在-55~150℃ 的温度范围提供12GHz的测量带宽;还有一些宽温度范围的单端有源探头,可以在-40~ 85℃的温度范围内提供1.5GHz的测量带宽。 寻找能够满足您的 DDR 和存储器需求的特定解决方案。

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DDR内存的典型使用方式有两种: 一种是在嵌入式系统中直接使用DDR颗粒,另一 种是做成DIMM条(Dual In - line Memory Module,双列直插内存模块,主要用于服务器和 PC)或SO - DIMM(Small Outline DIMM,小尺寸双列直插内存,主要用于笔记本) 的形式插  在主板上使用。

在服务器领域,使用的内存条主要有UDIMM、RDIMM、LRDIMM等。UDIMM(UnbufferedDIMM,非缓冲双列直插内存)没有额外驱动电路,延时较小,但数据从CPU传到每个内存颗粒时,UDIMM需要保证CPU到每个内存颗粒之间的传输距离相等,设计难度较大,因此UDIMM在容量和频率上都较低,通常应用在性能/容量要求不高的场合。 DDR眼图读写分离的传统方法。广西DDR一致性测试协议测试方法

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通常测量眼图很有效的一种方法就是使用示波器的眼图测量功能,即用时钟做触发对数 据信号进行累积,看累积结果的差情况是否在可以容许的范围内。但遗憾的是,想用这种 方法直接测量DDR的信号质量非常困难,因为DDR信号读写时序是不一样的。

可以看到,写数据(DQ)的跳变位置对应着锁存信号(DQS)的中心,而 读数据的跳变位置却对应着锁存信号的边沿,而且在总线上还有三态,因此如果直接用DQS 触发对DQ累积进行眼图测量的话,会得到的结果。 广西DDR一致性测试协议测试方法

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