DDR-致性测试探测和夹具
DDR的信号速率都比较高,要进行可靠的测量,通常推荐的探头连接方式是使用焊接式 探头。还有许多很难在PCB板上找到相应的测试焊盘的情况(比如釆用盲埋孔或双面BGA 焊接的情况),所以Agilent还提供了不同种类的BGA探头,通过对板子做重新焊接将BGA 的Adapter焊接在DDR的memory chip和PCB板中间,并将信号引出。DDR3的 BGA探头的焊接例子。
DDR是需要进行信号完整性测试的总线中复杂的总线,不仅走线多、探测困难,而且 时序复杂,各种操作交织在一起。本文分别从时钟、地址、命令、数据总线方面介绍信号完 整性一致性测试的一些要点和方法,也介绍了自动化测试软件和测试夹具,但是真正测试DDR 总线仍然是一件比较有挑战的事情。 DDR、DDR2、DDR3、DDR4都有什么区别?浙江电气性能测试DDR一致性测试
以上只是 一 些进行DDR读/写信号分离的常用方法,根据不同的信号情况可以做选 择。对于DDR信号的 一 致性测试来说,用户还可以选择另外的方法,比如根据建立/保持 时间的不同进行分离或者基于CA信号突发时延的方法(CA高接下来对应读操作,CA低 接下来对应写操作)等,甚至未来有可能采用一些机器学习(Machine Learning)的方法对 读/写信号进行判别。读时序和写时序波形分离出来以后,就可以方便地进行波形参数或者 眼图模板的测量。
克劳德高速数字信号测试实验室 浙江电气性能测试DDR一致性测试扩展 DDR4 和 LPDDR4 合规性测试软件的功能。
由于DDR4的数据速率会达到3.2GT/s以上,DDR5的数据速率更高,所以对逻辑分析仪的要求也要很高,需要状态采样时钟支持1.6GHz以上且在双采样模式下支持3.2Gbps 以上的数据速率。基于高速逻辑分析仪的DDR4/5协议测试系统。图中是通过 DIMM条的适配器夹具把上百路信号引到逻辑分析仪,相应的适配器要经过严格测试,确 保在其标称的速率下不会因为信号质量问题对协议测试结果造成影响。目前的逻辑分析仪可以支持4Gbps以上信号的采集和分析。
DDR总线上需要测试的参数高达上百个,而且还需要根据信号斜率进行复杂的查表修 正。为了提高DDR信号质量测试的效率,比较好使用御用的测试软件进行测试。使用自动 测试软件的优点是:自动化的设置向导避免连接和设置错误;优化的算法可以减少测试时 间;可以测试JEDEC规定的速率,也可以测试用户自定义的数据速率;自动读/写分离技 术简化了测试操作;能够多次测量并给出一个统计的结果;能够根据信号斜率自动计算建 立/保持时间的修正值。寻找能够满足您的 DDR 和存储器需求的特定解决方案。
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。DDR命令、地址和地址总线的建立时间和保持时间定义。青海DDR一致性测试执行标准
DDR、DDR2、DDR3 和 DDR4 设计与测试解决方案;浙江电气性能测试DDR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。 浙江电气性能测试DDR一致性测试
(2)根据读/写信号的幅度不同进行分离。如果PCB走线长度比较 长,在不同位置测试时可能读/写信号的幅度不太一样,可以基于幅度进行触发分离。但是 这种方法对于走线长度不长或者读/写信号幅度差别不大的场合不太适用。 (3)根据RAS、CAS、CS、WE等控制信号进行分离。这种方法使用控制信号的读/写 来判决当前的读写指令,是可靠的方法。但是由于要同时连接多个控制信号以及Clk、 DQS、DQ等信号,要求示波器的通道数多于4个,只有带数字通道的混合信号示波器才能 满足要求,而且数字通道的采样率也要比较高。图5.11是用带高速数字通道的示波器触发 并采集到的DDR信号波形。 DDR ...