通信DDR一致性测试检修

DDR5的接收端容限测试

前面我们在介绍USB3 . 0、PCIe等高速串行总线的测试时提到过很多高速的串行总线 由于接收端放置有均衡器，因此需要进行接收容限的测试以验证接收均衡器和CDR在恶劣 信 号 下 的 表 现 。 对 于 D D R 来 说 ， D D R 4 及 之 前 的 总 线 接 收 端 还 相 对 比 较 简 单 ， 只 是 做 一 些 匹配、时延、阈值的调整。但到了DDR5时代(图5 . 19),由于信号速率更高，因此接收端也 开 始 采 用 很 多 高 速 串 行 总 线 中 使 用 的 可 变 增 益 调 整 以 及 均 衡 器 技 术 ， 这 也 使 得 D D R 5 测 试 中必须关注接收均衡器的影响，这是之前的DDR测试中不曾涉及的。 DDR眼图测试及分析DDR稳定性测试\DDR2一致性测试；通信DDR一致性测试检修

克劳德高速数字信号测试实验室

一个实际的DDR4总线上的读时序和写时序。从两张图我们可 以看到，在实际的DDR总线上，读时序、写时序是同时存在的。而且对于读或者写时序来 说，DQS(数据锁存信号)相对于DQ(数据信号)的位置也是不一样的。对于测试来说，如果 没有软件的辅助，就需要人为分别捕获不同位置的波形，并自己判断每组Burst是读操作还 是写操作，再依据不同的读/写规范进行相应参数的测试，因此测量效率很低，而且无法进行 大量的测量统计。 通信DDR一致性测试检修用于 DDR、DDR2、DDR3、DDR4 调试和验证的总线解码器。

DDR4/5与LPDDR4/5 的信号质量测试

由于基于DDR颗粒或DDR DIMM的系统需要适配不同的平台，应用场景千差万别， 因此需要进行详尽的信号质量测试才能保证系统的可靠工作。对于DDR4及以下的标准 来说，物理层一致性测试主要是发送的信号质量测试；对于DDR5标准来说，由于接收端出 现了均衡器，所以还要包含接收测试。

DDR信号质量的测试也是使用高带宽的示波器。对于DDR的信号，技术规范并没有 给出DDR信号上升/下降时间的具体参数，因此用户只有根据使用芯片的实际快上升/ 下降时间来估算需要的示波器带宽。通常对于DDR3信号的测试，推荐的示波器和探头的带宽在8GHz;DDR4测试建议的测试系统带宽是12GHz;而DDR5测试则推荐使用 16GHz以上带宽的示波器和探头系统。

DDR 规范的 DC 和 AC 特性

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的第51页[TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDCOPERATINGCONDITIONS]中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5V+0.2V，Vref=+1.25V±0.05V，VTT=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。

除DC特性外，我们还应该注意规范中提到的AC特性，所谓AC特性，就是信号在高速利转状态下所表现出的动态变化特性。DDR规范中第60页，对外于云态变化的地址信号、控制信号及数据信号分别给出了交流特性的要求。为方便读者，现把规范中对干信号交流特性的要求复制到这里，作为高速系统设计的一部分，要确保在我们的系统中，所有处于高速工作状态下的DDR信号要符合这个AC特性规范。 DDR地址、命令总线的一致性测试。

DDR数据总线的一致性测试

DQS (源同步时钟)和DQ (数据)的波形参数测试与命令地址总线测试类似，比较简 单，在此不做详细介绍。对于DDR1, DQS是单端信号，可以用单端探头测试；DDR2&3 DQS 则是差分信号，建议用差分探头测试，减小探测难度。DQS和DQ波形包括三态(T特征，以及读数据(Read Burst)、写数据(Write Burst)的DQS和DQ的相对时序特征。在 我们测试时，只是捕获了这样的波形，然后测试出读、写操作时的建立时间和保持时间参数 是不够的，因为数据码型是变化的，猝发长度也是变化的，只测试几个时序参数很难覆盖各 种情况，更难测出差情况。很多工程师花了一周时间去测试DDR,却仍然测不出问题的关 键点就在于此。因此我们应该用眼图的方式去测试DDR的读、写时序，确保反映整体时序情 况并捕获差情况下的波形，比较好能够套用串行数据的分析方法，调用模板帮助判断。 DDR数据总线的一致性测试。DDR一致性测试检修

DDR2/3/4 和 LPDDR2/3 的协议一致性测试和分析工具箱。通信DDR一致性测试检修

JEDEC组织发布的主要的DDR相关规范，对发布时间、工作频率、数据 位宽、工作电压、参考电压、内存容量、预取长度、端接、接收机均衡等参数做了从DDR1 到 DDR5的电气特性详细对比。可以看出DDR在向着更低电压、更高性能、更大容量方向演 进，同时也在逐渐采用更先进的工艺和更复杂的技术来实现这些目标。以DDR5为例，相 对于之前的技术做了一系列的技术改进，比如在接收机内部有均衡器补偿高频损耗和码间 干扰影响、支持CA/CS训练优化信号时序、支持总线反转和镜像引脚优化布线、支持片上 ECC/CRC提高数据访问可靠性、支持Loopback(环回)便于IC调测等。通信DDR一致性测试检修