数字信号DDR测试故障

DDR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DDR来说，DDR4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DDR5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。 DDR存储器信号和协议测试；数字信号DDR测试故障

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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(DualIn-lineMemoryModule,双列直插内存模块，主要用于服务器和PC)或SO-DIMM(SmallOutlineDIMM,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。 测量DDR测试信号完整性测试DDR4规范里关于信号建立；

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什么是DDR？

DDR是双倍数据速率(DoubleDataRate)。DDR与普通同步动态随机内存（DRAM）非常相象。普通同步DRAM（现在被称为SDR）与标准DRAM有所不同。标准的DRAM接收的地址命令由二个地址字组成。为节省输入管脚，采用了复用方式。地址字由行地址选通（RAS）锁存在DRAM芯片。紧随RAS命令之后，列地址选通（CAS）锁存第二地址字。经过RAS和CAS，存储的数据可以被读取。同步动态随机内存（SDRDRAM)将时钟与标准DRAM结合，RAS、CAS、数据有效均在时钟脉冲的上升边沿被启动。根据时钟指示，可以预测数据和其它信号的位置。因而，数据锁存选通可以精确定位。由于数据有效窗口的可预计性，所以可将内存划分成4个组进行内部单元的预充电和预获取。通过突发模式，可进行连续地址获取而不必重复RAS选通。连续CAS选通可对来自相同行的数据进行读取。

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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。 DDR测试信号问题排查；

实际的电源完整性是相当复杂的，其中要考虑到IC的封装、仿真信号的切换频率和PCB耗电网络。对于PCB设计来说，目标阻抗的去耦设计是相对来说比较简单的，也是比较实际的解决方案。在DDR的设计上有三类电源，它们是VDD、VTT和Vref。VDD的容差要求是5%，而其瞬间电流从Idd2到Idd7大小不同，详细在JEDEC里有叙述。通过电源层的平面电容和用的一定数量的去耦电容，可以做到电源完整性，其中去耦电容从10nF到10uF大小不同，共有10个左右。另外，表贴电容合适，它具有更小的焊接阻抗。Vref要求更加严格的容差性，但是它承载着比较小的电流。显然，它只需要很窄的走线，且通过一两个去耦电容就可以达到目标阻抗的要求。由于Vref相当重要，所以去耦电容的摆放尽量靠近器件的管脚。然而，对VTT的布线是具有相当大的挑战性，因为它不只要有严格的容差性，而且还有很大的瞬间电流，不过此电流的大小可以很容易的就计算出来。终，可以通过增加去耦电容来实现它的目标阻抗匹配。在4层板的PCB里，层之间的间距比较大，从而失去其电源层间的电容优势，所以，去耦电容的数量将增加，尤其是小于10nF的高频电容。详细的计算和仿真可以通过EDA工具来实现。DDR3的DIMM接口协议测试探头；数字信号DDR测试故障

DDR的规范要求进行需求；数字信号DDR测试故障

DDR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(StaticRAM)和动态随机存储器DRAM(DynamicRAM)。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。数字信号DDR测试故障