福建DDR一致性测试系列

DDR内存的典型使用方式有两种： 一种是在嵌入式系统中直接使用DDR颗粒，另一 种是做成DIMM条(Dual In - line Memory Module,双列直插内存模块，主要用于服务器和 PC)或SO - DIMM(Small Outline DIMM,小尺寸双列直插内存，主要用于笔记本) 的形式插  在主板上使用。

在服务器领域，使用的内存条主要有UDIMM、RDIMM、LRDIMM等。UDIMM(UnbufferedDIMM,非缓冲双列直插内存)没有额外驱动电路，延时较小，但数据从CPU传到每个内存颗粒时，UDIMM需要保证CPU到每个内存颗粒之间的传输距离相等，设计难度较大，因此UDIMM在容量和频率上都较低，通常应用在性能/容量要求不高的场合。 DDR4 和 LPDDR4 合规性测试软件。福建DDR一致性测试系列

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。 福建DDR一致性测试系列DDR眼图读写分离的传统方法。

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。

如果PCB的设计密度不高，用户有可能在DDR颗粒的引脚附近找到PCB过孔，这时可以用焊接或点测探头在过孔上进行信号测量。DDR总线信号质量测试时经常需要至少同时连接CLK、DQS、DQ等信号，且自动测试软件需要运行一段时间，由于使用点测探头人手很难长时间同时保持几路信号连接的可靠性，所以通常会使用焊接探头测试。有时为了方便，也可以把CLK和DQS焊接上，DQ根据需要用点测探头进行测试。有些用户会通过细铜线把信号引出再连接示波器探头，但是因为DDR的信号速率很高，即使是一段1cm左右的没有匹配的铜线也会严重影响信号的质量，因此不建议使用没有匹配的铜线引出信号。有些示波器厂商的焊接探头可以提供稍长一些的经过匹配的焊接线，可以尝试一下这种焊接探头。图5.13所示就是一种用焊接探头在过孔上进行DDR信号测试的例子。DDR时钟总线的一致性测试。

对DDR5来说，设计更为复杂，仿真软件需要帮助用户通过应用IBIS模型针对基于 DDR5颗粒或DIMM的系统进行仿真验证，比如仿真驱动能力、随机抖动/确定性抖动、寄 生电容、片上端接ODT、信号上升/下降时间、AGC(自动增益控制)功能、4taps DFE(4抽头 判决反馈均衡)等。

DDR的读写信号分离

对于DDR总线来说，真实总线上总是读写同时存在的。规范对于读时序和写时序的 相关时间参数要求是不一样的，读信号的测量要参考读时序的要求，写信号的测量要参考写 时序的要求。因此要进行DDR信号的测试，第一步要做的是从真实工作的总线上把感兴 趣的读信号或者写信号分离出来。JEDEC协会规定的DDR4总线的 一个工作时 序图(参考资料： JEDEC STANDARD DDR4 SDRAM,JESD79-4),可以看到对于读和写信 号来说，DQS和DQ间的时序关系是不一样的。 DDR测试信号问题排查；福建DDR一致性测试系列

DDR眼图测试及分析DDR稳定性测试\DDR2一致性测试；福建DDR一致性测试系列

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。福建DDR一致性测试系列