自动化DDR一致性测试一致性测试

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。 DDR4/LPDDR4 一致性测试；自动化DDR一致性测试一致性测试

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点和方法，也介绍了自动化测试软件和测试夹具,但是真正测试DDR 总线仍然是一件比较有挑战的事情。 PCI-E测试DDR一致性测试多端口矩阵测试用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证的总线解码器。

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)。

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 D D R 来 说 ， D D R 4 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 D D R 5 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眼图读写分离的传统方法。

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，这时就需要进行相关的协议测试。DDR的总线宽度很  宽，即使数据线只有16位，加上地址、时钟、控制信号等也有30多根线，更宽位数的总线甚  至会用到上百根线。为了能够对这么多根线上的数据进行同时捕获并进行协议分析，适  合的工具就是逻辑分析仪。DDR协议测试的基本方法是通过相应的探头把被测信号引到  逻辑分析仪，在逻辑分析仪中运行解码软件进行协议验证和分析。 DDR1 电气一致性测试应用软件。内蒙古DDR一致性测试高速信号传输

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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。 自动化DDR一致性测试一致性测试

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