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DDR测试

大部分的DRAM都是在一个同步时钟的控制下进行数据读写,即SDRAM(Synchronous Dynamic Random -Access Memory) 。SDRAM根据时钟采样方式的不同,又分为SDR   SDRAM(Single Data Rate SDRAM)和DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM) 。SDR  SDRAM只在时钟的上升或者下降沿进行数据采样,而DDR SDRAM在时钟的上升和下降 沿都会进行数据采样。采用DDR方式的好处是时钟和数据信号的跳变速率是一样的,因 此晶体管的工作速度以及PCB的损耗对于时钟和数据信号是一样的。 协助DDR有那些工具测试;设备DDR测试眼图测试

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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。设备DDR测试眼图测试DDR3信号质量自动测试软件报告;

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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。

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制定DDR内存规范的标准按照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 DDR3关于信号建立保持是的定义;

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现做一个测试电路,类似于图5,驱动源是一个线性的60Ohms阻抗输出的梯形信号,信号的上升沿和下降沿均为100ps,幅值为1V。此信号源按照图6的三种方式,且其端接一60Ohms的负载,其激励为一800MHz的周期信号。在0.5V这一点,我们观察从信号源到接收端之间的时间延迟,显示出来它们之间的时延差异。其结果如图7所示,在图中只显示了信号的上升沿,从这图中可以很明显的看出,带有四个地过孔环绕的过孔时延同直线相比只有3ps,而在没有地过孔环绕的情况下,其时延是8ps。由此可知,在信号过孔的周围增加地过孔的密度是有帮助的。然而,在4层板的PCB里,这个就显得不是完全的可行性,由于其信号线是靠近电源平面的,这就使得信号的返回路径是由它们之间的耦合程度来决定的。所以,在4层的PCB设计时,为符合电源完整性(powerintegrity)要求,对其耦合程度的控制是相当重要的。DDR2总线上的信号波形;多端口矩阵测试DDR测试故障

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4)将Vref的去耦电容靠近Vref管脚摆放;Vtt的去耦电容摆放在远的一个SDRAM外端;VDD的去耦电容需要靠近器件摆放。小电容值的去耦电容需要更靠近器件摆放。正确的去耦设计中,并不是所有的去耦电容都是靠近器件摆放的。所有的去耦电容的管脚都需要扇出后走线,这样可以减少阻抗,通常,两端段的扇出走线会垂直于电容布线。5)当切换平面层时,尽量做到长度匹配和加入一些地过孔,这些事先应该在EDA工具里进行很好的仿真。通常,在时域分析来看,差分线的正负两根线要做到延时匹配,保证其误差在+/-2ps,而其它的信号要做到+/-10ps。设备DDR测试眼图测试

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