机械DDR测试一致性测试

DDR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。测试中被测件工作在环回模式，DQ引脚接收的数据经被测件转发并通过LBD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。

克劳德高速数字信号测试实验室

地址：深圳市南山区南头街道中祥路8号君翔达大厦A栋2楼H区 DDR内存条电路原理图；机械DDR测试一致性测试

什麽是DDR内存？如何测试？

近几年来，CPU的速度呈指数倍增长。然而，计算机内存的速度增长确不尽人意。在1999年，大批量的PC133内存替代PC100。其间，英特尔公司推出Rambus内存作为PC工业的内存解决方案。在内存技术不断发展的时代，每一种新技术的出现，就意味着更宽的频带范围和更加优越的性能。内存峰值带宽定义为：内存总线宽度/8位X数据速率。该参数的提高会在实际使用过程中得到充分体现：3维游戏的速度更快，MP3音乐的播放更加柔和，MPEG视频运动图像质量更好。今年，一种新型内存：DDR内存面世了。对大多数人来说，DDR仍然是一个陌生的名词，然而，它确是数以百计前列内存和系统设计师3年来通力合作的结晶。DDR的出现预示着内存带宽和性能的提高，然而与Rambus内存相比更重要的一点是DDR的价格更低。 信息化DDR测试一致性测试DDR3总线的解码方法；

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DDR总线上需要测试的参数高达上百个，而且还需要根据信号斜率进行复杂的查表修正。为了提高DDR信号质量测试的效率，比较好使用的测试软件进行测试。使用自动测试软件的优点是：自动化的设置向导避免连接和设置错误；优化的算法可以减少测试时间；可以测试JEDEC规定的速率，也可以测试用户自定义的数据速率；自动读/写分离技术简化了测试操作；能够多次测量并给出一个统计的结果；能够根据信号斜率自动计算建立/保持时间的修正值。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。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。

如何测试DDR？

DDR测试有具有不同要求的两个方面：芯片级测试DDR芯片测试既在初期晶片阶段也在封装阶段进行。采用的测试仪通常是内存自动测试设备，其价值一般在数百万美元以上。测试仪的部分是一台可编程的高分辨信号发生器。测试工程师通过编程来模拟实际工作环境；另外，他也可以对计时脉冲边沿前后进行微调来寻找平衡点。自动测试仪（ATE）系统也存在缺陷。它产生的任意波形数量受制于其本身的后备映象随机内存和算法生成程序。由于映象随机内存深度的局限性，使波形只能在自己的循环内重复。因为DDR带宽和速度是普通SDR的二倍，所以波形变化也应是其二倍。因此，测试仪的映象随机内存容量会很快被消耗殆尽。为此，要保证一定的测试分辨率，就必须增大测试仪的内存。建立测试头也是一个棘手的问题。因为DDR内存的数据读取窗口有1—2ns，所以管脚驱动器的上升和下降时间非常关键。为保证在数据眼中心进行信号转换，需要较好的管脚驱动器转向速度。在频率为266MHz时，开始出现传输线反射。设计工程师发现在设计测试平台时必须遵循直线律。为保证信号的统一性，必须对测试头布局进行传输线模拟。管脚驱动器强度必须能比较大限度降低高频信号反射。 DDR2总线上的信号波形；

4.时延匹配在做到时延的匹配时，往往会在布线时采用trombone方式走线，另外，在布线时难免会有切换板层的时候，此时就会添加一些过孔。不幸的是，但所有这些弯曲的走线和带过孔的走线，将它们拉直变为等长度理想走线时，此时它们的时延是不等的，

显然，上面讲到的trombone方式在时延方面同直走线的不对等是很好理解的，而带过孔的走线就更加明显了。在中心线长度对等的情况下，trombone走线的时延比直走线的实际延时是要来的小的，而对于带有过孔的走线，时延是要来的大的。这种时延的产生，这里有两种方法去解决它。一种方法是，只需要在EDA工具里进行精确的时延匹配计算，然后控制走线的长度就可以了。而另一种方法是在可接受的范围内，减少不匹配度。对于trombone线，时延的不对等可以通过增大L3的长度而降低，因为并行线间会存在耦合，其详细的结果，可以通过SigXP仿真清楚的看出，L3长度的不同，其结果会有不同的时延，尽可能的加长S的长度，则可以更好的降低时延的不对等。对于微带线来说，L3大于7倍的走线到地的距离是必须的。 DDR规范里关于信号建立；信息化DDR测试一致性测试

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9.DIMM之前介绍的大部分规则都适合于在PCB上含有一个或更多的DIMM，独有例外的是在DIMM里所要考虑到去耦因素同在DIMM组里有所区别。在DIMM组里，对于ADDR/CMD/CNTRL所采用的拓扑结构里，带有少的短线菊花链拓扑结构和树形拓扑结构是适用的。

10.案例上面所介绍的相关规则，在DDR2PCB、DDR3PCB和DDR3-DIMMPCB里，都已经得到普遍的应用。在下面的案例中，我们采用MOSAID公司的控制器，它提供了对DDR2和DDR3的操作功能。在SI仿真方面，采用了IBIS模型，其存储器的模型来自MICRONTechnolgy，Inc。对于DDR3SDRAM的模型提供1333Mbps的速率。在这里，数据是操作是在1600Mbps下的。对于不带缓存（unbufferedDIMM（MT_DDR3_0542cc）EBD模型是来自MicronTechnology，下面所有的波形都是采用通常的测试方法，且是在SDRAMdie级进行计算和仿真的。 机械DDR测试一致性测试