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...
如果PCB的密度较高,有可能期望测量的引脚附近根本找不到合适的过孔(比如采用双面BGA贴装或采用盲埋孔的PCB设计时),这时就需要有合适的手段把关心的BGA引脚上的信号尽可能无失真地引出来。为了解决这种探测的难题,可以使用一种专门的BGAInterposer(BGA芯片转接板,有时也称为BGA探头)。这是一个专门设计的适配器,使用时要把适配器焊接在DDR的内存颗粒和PCB板中间,并通过转接板周边的焊盘把被测信号引出。BGA转接板内部有专门的埋阻电路设计,以尽可能减小信号分叉对信号的影响。一个DDR的BGA探头的典型使用场景。DDR4 和 LPDDR4 合规性测试软件。重庆测试服务DDR一致性测...
DDR 规范的 DC 和 AC 特性 对于任何一种接口规范的设计,首先要搞清楚系统中传输的是什么样的信号,也就是驱动器能发出什么样的信号,接收器能接受和判别什么样的信号,用术语讲,就是信号的DC和AC特性要求。 在DDR规范文件JEDEC79R2.pdf的第51页[TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDCOPERATINGCONDITIONS]中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5V+0.2V,Vref=+1.25V±0.05V,VTT=Vref±0.04V. 在我们的实际设计中,除了要精确设计供电电源模块之外,还需要对整个电源系统...
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。 DDR眼图读写分离的传统方法。江西DDR一致性测试一致性测试 在进行接收容限测试时,需要用到多通道的误码仪产生带压力的DQ、DQS等信号。测 试 中 被 ...
10Gbase-T总线测量为例做简单介绍。 10Gbase-T总线的测量需要按照图7-128来连接各种仪器和测试夹具。 10Gbase-T的输岀跌落/定时抖动/时钟频率要求用实时示波器测试;线性度/功率谱密度 PSD/功率电平要求用频谱分析仪测试;回波损耗要求用网络分析仪测试。 需要自动化测试软件进行各种参数测试,一般这个软件直接装在示波器内置的计算机里。 没有自动测试软件,测试是异常困难和耗时的工作。 测试夹具是测试系统的重要组成部分,测试仪器公司或一些专业的公司会提供工业标准 总线所用的测试夹具。当然也可以自己设计,自己设计时主要关注阻抗匹配、损耗、串扰等 电气...
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DRA...
(2)根据读/写信号的幅度不同进行分离。如果PCB走线长度比较 长,在不同位置测试时可能读/写信号的幅度不太一样,可以基于幅度进行触发分离。但是 这种方法对于走线长度不长或者读/写信号幅度差别不大的场合不太适用。 (3)根据RAS、CAS、CS、WE等控制信号进行分离。这种方法使用控制信号的读/写 来判决当前的读写指令,是可靠的方法。但是由于要同时连接多个控制信号以及Clk、 DQS、DQ等信号,要求示波器的通道数多于4个,只有带数字通道的混合信号示波器才能 满足要求,而且数字通道的采样率也要比较高。图5.11是用带高速数字通道的示波器触发 并采集到的DDR信号波形。 DDR眼...
DDR系统设计过程,以及将实际的设计需求和DDR规范中的主要性能指标相结合,我们以一个实际的设计分析实例来说明,如何在一个DDR系统设计中,解读并使用DDR规范中的参数,应用到实际的系统设计中。某项目中,对DDR系统的功能模块细化框图。在这个系统中,对DDR的设计需求如下。 整个DDR功能模块由四个512MB的DDR芯片组成,选用Micron的DDR存诸芯片MT46V64M8BN-75。每个DDR芯片是8位数据宽度,构成32位宽的2GBDDR存诸单元,地址空间为Add<13..0>,分四个Bank,寻址信号为BA<1..0>。 DDR4 一致性测试平台插件。DDR一致性测试规格尺寸由...
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...
DDR的信号探测技术 在DDR的信号测试中,还有 一 个要解决的问题是怎么找到相应的测试点进行信号探 测。由于DDR的信号不像PCle、SATA、USB等总线 一 样有标准的连接器,通常都是直接 的BGA颗粒焊接,而且JEDEC对信号规范的定义也都是在内存颗粒的BGA引脚上,这就 使得信号探测成为一个复杂的问题。 比如对于DIMM条的DDR信号质量测试来说,虽然在金手指上测试是方便的找到 测试点的方法,但是测得的信号通常不太准确。原因是DDR总线的速率比较高,而且可能 经过金手指后还有信号的分叉,这就造成金手指上的信号和内存颗粒引脚上的信号形状差异很大。 快速 DDR4协议解码...
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...
除了DDR以外,近些年随着智能移动终端的发展,由DDR技术演变过来的LPDDR (Low-Power DDR,低功耗DDR)也发展很快。LPDDR主要针对功耗敏感的应用场景,相 对于同一代技术的DDR来说会采用更低的工作电压,而更低的工作电压可以直接减少器 件的功耗。比如LPDDR4的工作电压为1. 1V,比标准的DDR4的1.2V工作电压要低一 些,有些厂商还提出了更低功耗的内存技术,比如三星公司推出的LPDDR4x技术,更是把 外部I/O的电压降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作电压对于电源纹波和串扰噪 声会更敏感,其电路设计的挑战性更大。除了降低工作电压以外,LPDDR还会采用一些...
DDR-致性测试探测和夹具 DDR的信号速率都比较高,要进行可靠的测量,通常推荐的探头连接方式是使用焊接式 探头。还有许多很难在PCB板上找到相应的测试焊盘的情况(比如釆用盲埋孔或双面BGA 焊接的情况),所以Agilent还提供了不同种类的BGA探头,通过对板子做重新焊接将BGA 的Adapter焊接在DDR的memory chip和PCB板中间,并将信号引出。DDR3的 BGA探头的焊接例子。 DDR是需要进行信号完整性测试的总线中复杂的总线,不仅走线多、探测困难,而且 时序复杂,各种操作交织在一起。本文分别从时钟、地址、命令、数据总线方面介绍信号完 整性一致性测试的一些要...
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DRA...
我们看到,在用通用方法进行的眼图测试中,由于信号的读写和三态都混在一起,因此很难对信号质量进行评估。要进行信号的评估,第1步是要把读写信号分离出来。传统上有几种方法用来进行读写信号的分离,但都存在一定的缺陷。可以利用读写Preamble的宽度不同用脉冲宽度触发,但由于JEDEC只规定了WritePreamble宽度的下限,因此不同芯片间Preamble的宽度可能是不同的,而且如果Read/Write的Preamble的宽度一样,则不能进行分离。也可以利用读写信号的幅度不同进行分离,如图7-138中间 的图片所示,但是如果读写信号幅度差别不大,则也不适用6还可以根据RAS、CAS、CS、 WE等...
相关器件的应用手册,ApplicationNote:在这个文档中,厂家一般会提出一些设计建议,甚至参考设计,有时该文档也会作为器件手册的一部分出现在器件手册文档中。但是在资料的搜集和准备中,要注意这些信息是否齐备。 参考设计,ReferenceDesiqn:对于比较复杂的器件,厂商一般会提供一些参考设计,以帮助使用者尽快实现解决方案。有些厂商甚至会直接提供原理图,用户可以根据自己的需求进行更改。 IBIS 文件:这个对高速设计而言是必需的,获得的方法前面已经讲过。 DDR4存储器设计的信号完整性。自动化DDR一致性测试维修前面介绍过,JEDEC规范定义的DDR信号的要求是针对D...
在进行接收容限测试时,需要用到多通道的误码仪产生带压力的DQ、DQS等信号。测 试 中 被 测 件 工 作 在 环 回 模 式 , D Q 引 脚 接 收 的 数 据 经 被 测 件 转 发 并 通 过 L B D 引 脚 输 出 到 误码仪的误码检测端口。在测试前需要用示波器对误码仪输出的信号进行校准,如DQS与 DQ的时延校准、信号幅度校准、DCD与RJ抖动校准、压力眼校准、均衡校准等。图5.21 展示了一整套DDR5接收端容限测试的环境。 DDR4/5的协议测试 除了信号质量测试以外,有些用户还会关心DDR总线上真实读/写的数据是否正确, 以及总线上是否有协议的违规等,这...
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。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 DDR2/3/4 和 LPDDR2/3 的协议一致性测试和分析工具箱。山东DDR一致性测试协议测试方法由于读/写时序不一样造...
克劳德高速数字信号测试实验室 DDR SDRAM即我们通常所说的DDR内存,DDR内存的发展已经经历了五代,目前 DDR4已经成为市场的主流,DDR5也开始进入市场。对于DDR总线来说,我们通常说的 速率是指其数据线上信号的快跳变速率。比如3200MT/s,对应的工作时钟速率是 1600MHz。3200MT/s只是指理想情况下每根数据线上比较高传输速率,由于在DDR总线 上会有读写间的状态转换时间、高阻态时间、总线刷新时间等,因此其实际的总线传输速率 达不到这个理想值。 DDR5 接收机一致性和表征测试应用软件。海南DDR一致性测试销售电话 自动化一致性测试 因为DDR3总线...
DDR系统设计过程,以及将实际的设计需求和DDR规范中的主要性能指标相结合,我们以一个实际的设计分析实例来说明,如何在一个DDR系统设计中,解读并使用DDR规范中的参数,应用到实际的系统设计中。某项目中,对DDR系统的功能模块细化框图。在这个系统中,对DDR的设计需求如下。 整个DDR功能模块由四个512MB的DDR芯片组成,选用Micron的DDR存诸芯片MT46V64M8BN-75。每个DDR芯片是8位数据宽度,构成32位宽的2GBDDR存诸单元,地址空间为Add<13..0>,分四个Bank,寻址信号为BA<1..0>。 DDR3和 DDR4设计分成几个方面:仿真、有源信号验证...
为了进行更简单的读写分离,Agilent的Infiniium系列示波器提供了一种叫作InfiniiScan 的功能,可以通过区域(Zone)定义的方式把读写数据可靠分开。 根据读写数据的建立保持时间不同,Agilent独有的InfiniiScan功能可以通过在屏幕上画 出几个信号必须通过的区域的方式方便地分离出读、写数据,并进一步进行眼图的测试。 信号的眼图。用同样的方法可以把读信号的眼图分离出来。 除了形成眼图外,我们还可以利用示波器的模板测量功能对眼图进行定量分析, 用户可以根据JEDEC的要求自行定义一个模板对读、写信号进行模板测试,如 果模板测试Fail,则...
在进行接收容限测试时,需要用到多通道的误码仪产生带压力的DQ、DQS等信号。测 试 中 被 测 件 工 作 在 环 回 模 式 , D Q 引 脚 接 收 的 数 据 经 被 测 件 转 发 并 通 过 L B D 引 脚 输 出 到 误码仪的误码检测端口。在测试前需要用示波器对误码仪输出的信号进行校准,如DQS与 DQ的时延校准、信号幅度校准、DCD与RJ抖动校准、压力眼校准、均衡校准等。图5.21 展示了一整套DDR5接收端容限测试的环境。 DDR4/5的协议测试 除了信号质量测试以外,有些用户还会关心DDR总线上真实读/写的数据是否正确, 以及总线上是否有协议的违规等,这...
DDR的信号探测技术 在DDR的信号测试中,还有 一 个要解决的问题是怎么找到相应的测试点进行信号探 测。由于DDR的信号不像PCle、SATA、USB等总线 一 样有标准的连接器,通常都是直接 的BGA颗粒焊接,而且JEDEC对信号规范的定义也都是在内存颗粒的BGA引脚上,这就 使得信号探测成为一个复杂的问题。 比如对于DIMM条的DDR信号质量测试来说,虽然在金手指上测试是方便的找到 测试点的方法,但是测得的信号通常不太准确。原因是DDR总线的速率比较高,而且可能 经过金手指后还有信号的分叉,这就造成金手指上的信号和内存颗粒引脚上的信号形状差异很大。 DDR5 接收机一致性...
自动化一致性测试 因为DDR3总线测试信号多,测试参数多,测试工作量非常大,所以如果不使用自动化 的方案,则按Jedec规范完全测完要求的参数可能需要7?14天。提供了全自动的DDR测试 软件,包括:支持DDR2/LPDDR2的N5413B软件;支持DDR3/LPDDR3的U7231B软件; 支持DDR4的N6462A软件。DDR测试软件的使用非常简便,用户只需要 按顺序选择好测试速率、测试项目并根据提示进行参数设置和连接,然后运行测试软件即可。 DDR4测试软件使用界面的例子。 4代DDR之间有什么区别?陕西眼图测试DDR一致性测试 为了进行更简单的读写分离,Agilent的In...
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。DDR、DDR2、DDR3、DDR...
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202...
DDR数据总线的一致性测试 DQS (源同步时钟)和DQ (数据)的波形参数测试与命令地址总线测试类似,比较简 单,在此不做详细介绍。对于DDR1, DQS是单端信号,可以用单端探头测试;DDR2&3 DQS 则是差分信号,建议用差分探头测试,减小探测难度。DQS和DQ波形包括三态(Tri.state) 特征,以及读数据(Read Burst)、写数据(Write Burst)的DQS和DQ的相对时序特征。在 我们测试时,只是捕获了这样的波形,然后测试出读、写操作时的建立时间和保持时间参数 是不够的,因为数据码型是变化的,猝发长度也是变化的,只测试几个时序参数很难覆盖各 种情况,更难...
每个DDR芯片独享DOS,DM信号;四片DDR芯片共享RAS#,CAS#,CS#,WE#控制信号。 DDR工作频率为133MHz。 DDR 控制器选用Xilinx公司的 FPGA,型号为XC2VP30 6FF1152C 得到这个设计需求之后,我们首先要进行器件选型,然后根据所选的器件,准备相关的设计资料。一般来讲,对于经过选型的器件,为了使用这个器件进行相关设计,需要有如下资料。 器件数据手册Datasheet:这个是必须要有的。如果没有器件手册,是没有办法进行设计的(一般经过选型的器件,设计工程师一定会有数据手册)。 完整的 DDR4调试、分析和一致性测试.校准D...
由于DDR5工作时钟比较高到3.2GHz,系统裕量很小,因此信号的 随机和确定性抖动对于数据的正确传输至关重要,需要考虑热噪声引入的RJ、电源噪声引 入的PJ、传输通道损耗带来的DJ等影响。DDR5的测试项目比DDR4也更加复杂。比如 其新增了nUI抖动测试项目,并且需要像很多高速串行总线一样对抖动进行分解并评估 RJ、DJ等不同分量的影响。另外,由于高速的DDR5芯片内部都有均衡器芯片,因此实际 进行信号波形测试时也需要考虑模拟均衡器对信号的影响。图5.16展示了典型的DDR5 和LPDDR5测试软件的使用界面和一部分测试结果。DDR、DDR2、DDR3、DDR4都有什么区别?山东测试服务D...
相关器件的应用手册,ApplicationNote:在这个文档中,厂家一般会提出一些设计建议,甚至参考设计,有时该文档也会作为器件手册的一部分出现在器件手册文档中。但是在资料的搜集和准备中,要注意这些信息是否齐备。 参考设计,ReferenceDesiqn:对于比较复杂的器件,厂商一般会提供一些参考设计,以帮助使用者尽快实现解决方案。有些厂商甚至会直接提供原理图,用户可以根据自己的需求进行更改。 IBIS 文件:这个对高速设计而言是必需的,获得的方法前面已经讲过。 DDR3和 DDR4设计分成几个方面:仿真、有源信号验证和功能测试。用于电气物理层、协议层和功能测试解决方案。湖北...