通信DDR3测试高速信号传输

DDR3信号质量问题及仿真解决案例随着DDR信号速率的升高，信号电平降低，信号质量问题也会变得突出。比如DDR1的数据信号通常用在源端加上匹配电阻来改善波形质量；DDR2/3/4会将外部电阻变成内部ODT；对于多负载的控制命令信号，DDR1/2/3可以在末端添加VTT端接，而DDR4则将采 用VDD的上拉端接。在CLK的差分端接及控制芯片驱动能力的选择等方面，可以通过仿真 来得到正确驱动和端接，使DDR工作时信号质量改善，从而增大DDRI作时序裕量。如果DDR3一致性测试失败，是否需要更换整组内存模块？通信DDR3测试高速信号传输

DDR 规范的 DC 和 AC 特性

众所周知，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JEDEC79R的TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDOOPERATINGCONDITIONS」中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5v+0.2V，Vref=+1.25V+0.05VVTT=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进行PI仿真，而这是高速系统设计中另一个需要考虑的问题，在这里我们先不讨论它，暂时认为系统能够提供稳定的供电电源。 通信DDR3测试高速信号传输DDR3一致性测试期间可能发生的常见错误有哪些？

DDRhDDRl釆用SSTL_2接口，1/0 口工作电压为2.5V；时钟信号频率为100〜200MHz； 数据信号速率为200〜400 Mbps,通过单端选通信号双边沿釆样；地址/命令/控制信号速率为 100〜200Mbps,通过时钟信号上升沿采样；信号走线都使用树形拓扑，没有ODT功能。

DDR2： DDR2釆用SSTL_18接口，I/O 口工作电压为1.8V；时钟信号频率为200〜 400MHz；数据信号速率为400〜800Mbps,在低速率下可选择使用单端选通信号，但在高速 率时需使用差分选通信号以保证釆样的准确性；地址/命令/控制信号在每个时钟上升沿釆样的 情况下(1T模式)速率为200〜400Mbps,在每个间隔时钟上升沿釆样的情况下(2T模式) 速率减半；信号走线也都使用树形拓扑，数据和选通信号有ODT功能。

使用SystemSI进行DDR3信号仿真和时序分析实例

SystemSI是Cadence Allegro的一款系统级信号完整性仿真工具，它集成了 Sigrity强大的 电路板、封装等互连模型及电源分布网络模型的提取功能。目前SystemSI提供并行总线分析 和串行通道分析两大主要功能模块，本章介绍其中的并行总线分析模块，本书第5章介绍串 行通道分析模块。

SystemSI并行总线分析(Parallel Bus Analysis)模块支持IBIS和HSPICE晶体管模型， 支持传输线模型、S参数模型和通用SPICE模型，支持非理想电源地的仿真分析。它拥有强 大的眼图、信号质量、信号延时测量功能和详尽的时序分析能力，并配以完整的测量分析报 告供阅读和存档。下面我们结合一个具体的DDR3仿真实例，介绍SystemSI的仿真和时序分 析方法。本实例中的关键器件包括CPU、4个DDR3 SDRAM芯片和电源模块， DDR3一致性测试期间是否会影响计算机性能？

从DDR1、DDR2、DDR3至U DDR4,数据率成倍增加，位宽成倍减小，工作电压持续降 低，而电压裕量从200mV减小到了几十毫伏。总的来说，随着数据传输速率的增加和电压裕 量的降低，DDRx内存子系统对信号完整性、电源完整性及时序的要求越来越高，这也给系 统设计带来了更多、更大的挑战。

Bank> Rank及内存模块

1.BankBank是SDRAM颗粒内部的一种结构，它通过Bank信号BA(BankAddress)控制，可以把它看成是对地址信号的扩展，主要目的是提高DRAM颗粒容量。对应于有4个Bank的内存颗粒，其Bank信号为BA[1:O],而高容量DDR2和DDR3颗粒有8个Bank,对应Bank信号为BA[2:0],在DDR4内存颗粒内部有8个或16个Bank，通过BA信号和BG(BankGroup)信号控制。2GB容量的DDR3SDRAM功能框图，可以从中看到芯片内部由8个Bank组成(BankO,Bankl,…，Bank7),它们通过BA[2:0]这三条信号进行控制。 DDR3内存的一致性测试是否会降低内存模块的寿命？通信DDR3测试高速信号传输

什么是DDR3内存的一致性问题？通信DDR3测试高速信号传输

那么在下面的仿真分析过程中，我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的，因为虽然这个时序是规范中定义的标准，但是在系统实现中，我们所使用的是Micron的产品，而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求，但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说，DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准，而我们设计系统时，既然使用了Micron的产品，那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以，接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中，找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。通信DDR3测试高速信号传输