眼图测试DDR一致性测试检修

DDR总线概览

从测试角度看，因为DQS和DQ都是三态信 号，在PCB走线上双向传输。在读操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ的信号边沿处对 齐，而在写操作时，DQS信号的边沿在时序上与DQ信号的中心处对齐，参考图7-132,这给 测试验证带来了巨大的挑战：把读信号与写信号分开是非常困难的！

址/命令总线是时钟的上升沿有效，其中，命令由/CS （片选）、/RAS、 /CAS、/WE （写使能）决定，比如读命令为LHLH,写命令为LHLL等。操作命令有很多， 主要是 NOP （空操作）、Active （）、Write> Read^ Precharge （Bank 关闭）、Auto Refresh 或Self Refresh （自动刷新或自刷新）等（详细内容请参考《Jedec规范JESD79）））。数据总 线由DQS的上升沿和下降沿判断数据DQ的0与1。

DDR总线PCB走线多，速度快，时序和操作命令复杂，很容易出现失效问题，为此我 们经常用示波器进行DDR总线的信号完整性测试和分析。通常的测试内容包括：时钟总线的 信号完整性测试分析；地址、命令总线的信号完整性测试分析；数据总线的信号完整性测试 分析。下面从这三个方面分别讨论DDR总线的信号完整性测试和分析技术。 DDR 设计可分为四个方面：仿真、互连设计、有源信号验证和功能测试。眼图测试DDR一致性测试检修

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。内蒙古HDMI测试DDR一致性测试DDR2/3/4 和 LPDDR2/3 的协议一致性测试和分析工具箱。

我们看到，在用通用方法进行的眼图测试中，由于信号的读写和三态都混在一起，因此很难对信号质量进行评估。要进行信号的评估，第1步是要把读写信号分离出来。传统上有几种方法用来进行读写信号的分离，但都存在一定的缺陷。可以利用读写Preamble的宽度不同用脉冲宽度触发，但由于JEDEC只规定了WritePreamble宽度的下限，因此不同芯片间Preamble的宽度可能是不同的，而且如果Read/Write的Preamble的宽度一样，则不能进行分离。也可以利用读写信号的幅度不同进行分离，如图7-138中间 的图片所示，但是如果读写信号幅度差别不大，则也不适用6还可以根据RAS、CAS、CS、 WE等控制信号来分离读写，但这种方法要求通道数多于4个，只 有带数字通道的MSO示波器才能满足要求，比如Agilent的MS09000A系列或者 MSOX90000A系列，对于用户示波器的要求比较高。

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 设计、测试、验证和一致性测试。

(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。 DDR5 一致性测试应用软件。内蒙古HDMI测试DDR一致性测试

DDR原理及物理层一致性测试；眼图测试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。眼图测试DDR一致性测试检修