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黑龙江DDR一致性测试多端口矩阵测试

来源: 发布时间:2024-12-18

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。DDR眼图测试及分析DDR稳定性测试\DDR2一致性测试;黑龙江DDR一致性测试多端口矩阵测试

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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。黑龙江DDR一致性测试多端口矩阵测试DDR眼图读写分离的传统方法。

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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。

工业规范标准,Specification:如果所设计的功能模块要实现某种工业标准接口或者协议,那一定要找到相关的工业规范标准,读懂规范之后,才能开始设计。

因此,为实现本设计实例中的DDR模块,需要技术资料和文档。

由于我们要设计DDR存诸模块,那么在所有的资料当中,应该较早了解DDR规范。通过对DDR规范文件JEDEC79R]的阅读,我们了解到,设计一个DDR接口,需要满足规范中规定的DC,AC特性及信号时序特征。下面我们从设计规范要求和器件本身特性两个方面来解读,如何在设计中满足设计要求。 DDR2 3 4物理层一致性测试;

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对于嵌入式应用的DDR的协议测试, 一般是DDR颗粒直接焊接在PCB板上,测试可 以选择针对逻辑分析仪设计的BGA探头。也可以设计时事先在板上留测试点,把被测信 号引到一些按一定规则排列的焊盘上,再通过相应探头的排针顶在焊盘上进行测试。

协议测试也可以和信号质量测试、电源测试结合起来,以定位由于信号质量或电源问题 造成的数据错误。图5.23是一个LPDDR4的调试环境,测试中用逻辑分析仪观察总线上 的数据,同时用示波器检测电源上的纹波和瞬态变化,通过把总线解码的数据和电源瞬态变 化波形做时间上的相关和同步触发,可以定位由于电源变化造成的总线读/写错误问题。 DDR4 一致性测试平台插件。黑龙江DDR一致性测试多端口矩阵测试

DDR5 接收机一致性和表征测试应用软件。黑龙江DDR一致性测试多端口矩阵测试

制定DDR 内存规范的标准化组织是JEDEC(Joint Electron Device Engineering  Council,)。按照JEDEC组织的定义, DDR4 的比较高数据速率已经 达到了3200MT/s以上,DDR5的比较高数据速率则达到了6400MT/s以上。在2016年之 前,LPDDR的速率发展一直比同一代的DDR要慢一点。但是从LPDDR4开始,由于高性 能移动终端的发展,LPDDR4的速率开始赶超DDR4。LPDDR5更是比DDR5抢先一步在 2019年完成标准制定,并于2020年在的移动终端上开始使用。DDR5的规范 (JESD79-5)于2020年发布,并在2021年开始配合Intel等公司的新一代服务器平台走向商 用。图5.2展示了DRAM技术速率的发展。黑龙江DDR一致性测试多端口矩阵测试

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