信息化DDR一致性测试调试

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 用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证的总线解码器。信息化DDR一致性测试调试

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还会采用一些额 外的技术来节省功耗，比如根据外界温度自动调整刷新频率(DRAM在低温下需要较少刷 新)、部分阵列可以自刷新，以及一些对低功耗的支持。同时，LPDDR的芯片一般体积更 小，因此占用的PCB空间更小。信息化DDR一致性测试调试DDR4 和 LPDDR4 发射机一致性测试应用软件的技术指标。

DDR时钟总线的一致性测试

DDR总线参考时钟或时钟总线的测试变得越来越复杂，主要测试内容可以分为两方面：波形参数和抖动。波形参数主要包括：Overshoot（过冲）；Undershoot（下冲）；SlewRate（斜率）；RiseTime（上升时间）和FallTime（下降时间）；高低时间；DutyCycle（占空比失真）等，测试较简单，在此不再赘述。抖动测试则越来越复杂，以前一般只是测试Cycle-CycleJitter（周期到周期抖动），但是当速率超过533MT/S的DDR2&3时，测试内容相当多，不可忽略。表7-15是DDR2667的规范参数。对这些抖动参数的测试需要用软件实现，比如Agilent的N5413ADDR2时钟表征工具。测试建议用系统带宽4GHz以上的差分探头和示波器，测试点在DIMM上靠近DRAM芯片的位置，被测系统建议运行MemoryTest类的总线加压软件。

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 设计可分为四个方面：仿真、互连设计、有源信号验证和功能测试。

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。DDR4 电气一致性测试应用软件。信息化DDR一致性测试调试

DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求；信息化DDR一致性测试调试

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 电气参数，以及机械连接方面的连接可靠性和可重复性等可操作性功能。 信息化DDR一致性测试调试

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