云南信息化DDR一致性测试

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测试信号问题排查；云南信息化DDR一致性测试

DDR的信号探测技术

在DDR的信号测试中，还有 一 个要解决的问题是怎么找到相应的测试点进行信号探 测。由于DDR的信号不像PCle、SATA、USB等总线 一 样有标准的连接器，通常都是直接 的BGA颗粒焊接，而且JEDEC对信号规范的定义也都是在内存颗粒的BGA引脚上，这就 使得信号探测成为一个复杂的问题。

比如对于DIMM条的DDR信号质量测试来说，虽然在金手指上测试是方便的找到 测试点的方法，但是测得的信号通常不太准确。原因是DDR总线的速率比较高，而且可能 经过金手指后还有信号的分叉，这就造成金手指上的信号和内存颗粒引脚上的信号形状差异很大。 云南信息化DDR一致性测试DDR4存储器设计的信号完整性。

RDIMM(RegisteredDIMM,寄存器式双列直插内存)有额外的RCD(寄存器时钟驱动器，用来缓存来自内存控制器的地址/命令/控制信号等)用于改善信号质量，但额外寄存器的引入使得其延时和功耗较大。LRDIMM(LoadReducedDIMM,减载式双列直插内存)有额外的MB(内存缓冲，缓冲来自内存控制器的地址/命令/控制等),在技术实现上并未使用复杂寄存器，只是通过简单缓冲降低内存总线负载。RDIMM和LRDIMM通常应用在高性能、大容量的计算系统中。

综上可见，DDR内存的发展趋势是速率更高、封装更密、工作电压更低、信号调理技术 更复杂，这些都对设计和测试提出了更高的要求。为了从仿真、测试到功能测试阶段保证DDR信号的波形质量和时序裕量，需要更复杂、更的仿真、测试和分析工具。

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。DDR数据总线的一致性测试。

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。 DDR4/LPDDR4 一致性测试；云南信息化DDR一致性测试

什么是DDR DDR2 DDR3 DDR4 DDR5;云南信息化DDR一致性测试

由于读/写时序不一样造成的另一个问题是眼图的测量。在DDR3及之前的规范中没 有要求进行眼图测试，但是很多时候眼图测试是一种快速、直观衡量信号质量的方法，所以 许多用户希望通过眼图来评估信号质量。而对于DDR4的信号来说，由于时间和幅度的余量更小，必须考虑随机抖动和随机噪声带来的误码率的影响，而不是做简单的建立/保  持时间的测量。因此在DDR4的测试要求中，就需要像很多高速串行总线一样对信号叠加  生成眼图，并根据误码率要求进行随机成分的外推，然后与要求的小信号张开窗口(类似  模板)进行比较。图5 . 8是DDR4规范中建议的眼图张开窗口的测量方法(参考资料： JEDEC     STANDARD    DDR4     SDRAM,JESD79-4)。云南信息化DDR一致性测试