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, 是否可以在运行操作系统时执行DDR3一致性测试?电气性能测试DDR3测试芯片测试

双击PCB模块打开其Property窗口,切换到LayoutExtraction选项卡,在FileName处浏览选择备好的PCB文件在ExtractionEngine下拉框里选择PowerSL所小。SystemSI提供PowerSI和SPEED2000Generator两种模型提取引擎。其中使用PowerSI可以提取包含信号耦合,考虑非理想电源地的S参数模型;而使用SPEED2000Generator可以提取理想电源地情况下的非耦合信号的SPICE模型。前者模型提取时间长,但模型细节完整,适合终的仿真验证;后者模型提取快,SPICE模型仿真收敛性好,比较适合设计前期的快速仿真迭代。设备DDR3测试DDR3一致性测试是否需要经常进行?

高速DDRx总线系统设计
首先简要介绍DDRx的发展历程,通过几代DDR的性能及信号完整性相关参数的 对比,使我们对DDRx总线有了比较所有的认识。随后介绍DDRx接口使用的SSTL电平, 以及新一代DDR4使用的POD电平,这能帮助我们在今后的设计中更好地理解端接匹配、拓 扑等相关问题。接下来回顾一下源同步时钟系统,并推导源同步时钟系统的时序计算方法。 结果使用Cadence的系统仿真工具SystemSI,通过实例进行DDRx的信号完整性仿真和时序 分析。
DDR4: DDR4釆用POD12接口,I/O 口工作电压为1.2V;时钟信号频率为800〜1600MHz; 数据信号速率为1600〜3200Mbps;数据命令和控制信号速率为800〜1600Mbps。DDR4的时 钟、地址、命令和控制信号使用Fly-by拓扑走线;数据和选通信号依旧使用点对点或树形拓 扑,并支持动态ODT功能;也支持Write Leveling功能。
综上所述,DDR1和DDR2的数据和地址等信号都釆用对称的树形拓扑;DDR3和DDR4的数据信号也延用点对点或树形拓扑。升级到DDR2后,为了改进信号质量,在芯片内为所有数据和选通信号设计了片上终端电阻ODT(OnDieTermination),并为优化时序提供了差分的选通信号。DDR3速率更快,时序裕量更小,选通信号只釆用差分信号。 DDR3一致性测试需要运行多长时间?

所示的窗口有Pin Mapping和Bus Definition两个选项卡,Pin Mapping跟IBIS 规范定义的Pin Mapping 一样,它指定了每个管脚对应的Pullup> Pulldown、GND Clamp和 Power Clamp的对应关系;Bus Definition用来定义总线Bus和相关的时钟参考信号。对于包 含多个Component的IBIS模型,可以通过右上角Component T拉列表进行选择。另外,如果 提供芯片每条I/O 口和电源地网络的分布参数模型,则可以勾选Explicit IO Power and Ground Terminals选项,将每条I/O 口和其对应的电源地网络对应起来,以更好地仿真SSN效应,这 个选项通常配合Cadence XcitePI的10 Model Extraction功能使用。DDR3内存的一致性测试可以修复一致性问题吗?电气性能测试DDR3测试芯片测试
DDR3一致性测试是否适用于笔记本电脑上的内存模块?电气性能测试DDR3测试芯片测试
DDR3拓扑结构规划:Fly・by拓扑还是T拓扑
DDR1/2控制命令等信号,均采用T拓扑结构。到了 DDR3,由于信号速率提升,当负 载较多如多于4个负载时,T拓扑信号质量较差,因此DDR3的控制命令和时钟信号均釆用 F拓扑。下面是在某项目中通过前仿真比较2片负载和4片负载时,T拓扑和Fly-by拓 扑对信号质量的影响,仿真驱动芯片为Altera芯片,IBIS文件 为颗粒为Micron颗粒,IBIS模型文件为。
分别标示了两种拓扑下的仿真波形和眼图,可以看到2片负载 时,Fly-by拓扑对DDR3控制和命令信号的改善作用不是特别明显,因此在2片负载时很多 设计人员还是习惯使用T拓扑结构。 电气性能测试DDR3测试芯片测试