校准DDR测试一致性测试

DDR测试

测试软件运行后，示波器会自动设置时基、垂直增益、触发等参数进行测量并汇总成一个测试报告，测试报告中列出了测试的项目、是否通过、spec的要求、实测值、margin等。图5.17是自动测试软件进行DDR4眼图睁开度测量的一个例子。信号质量的测试还可以辅助用户进行内存参数的配置，比如高速的DDR芯片都提供有ODT(OnDieTermination)的功能，用户可以通过软件配置改变内存芯片中的匹配电阻，并分析对信号质量的影响。除了一致性测试以外，DDR测试软件还可以支持调试功能。比如在某个关键参数测试失败后，可以针对这个参数进行Debug。此时，测试软件会捕获、存储一段时间的波形并进行参数统计，根据统计结果可以查找到参数违规时对应的波形位置， 借助协议解码软件看DDR的会出现数据有那些；校准DDR测试一致性测试

现做一个测试电路，类似于图5，驱动源是一个线性的60Ohms阻抗输出的梯形信号，信号的上升沿和下降沿均为100ps，幅值为1V。此信号源按照图6的三种方式，且其端接一60Ohms的负载，其激励为一800MHz的周期信号。在0.5V这一点，我们观察从信号源到接收端之间的时间延迟，显示出来它们之间的时延差异。其结果如图7所示，在图中只显示了信号的上升沿，从这图中可以很明显的看出，带有四个地过孔环绕的过孔时延同直线相比只有3ps，而在没有地过孔环绕的情况下，其时延是8ps。由此可知，在信号过孔的周围增加地过孔的密度是有帮助的。然而，在4层板的PCB里，这个就显得不是完全的可行性，由于其信号线是靠近电源平面的，这就使得信号的返回路径是由它们之间的耦合程度来决定的。所以，在4层的PCB设计时，为符合电源完整性（powerintegrity）要求，对其耦合程度的控制是相当重要的。PCI-E测试DDR测试方案商DDR总线利用率和读写吞吐率的统计；

实际的电源完整性是相当复杂的，其中要考虑到IC的封装、仿真信号的切换频率和PCB耗电网络。对于PCB设计来说，目标阻抗的去耦设计是相对来说比较简单的，也是比较实际的解决方案。在DDR的设计上有三类电源，它们是VDD、VTT和Vref。VDD的容差要求是5%，而其瞬间电流从Idd2到Idd7大小不同，详细在JEDEC里有叙述。通过电源层的平面电容和用的一定数量的去耦电容，可以做到电源完整性，其中去耦电容从10nF到10uF大小不同，共有10个左右。另外，表贴电容合适，它具有更小的焊接阻抗。Vref要求更加严格的容差性，但是它承载着比较小的电流。显然，它只需要很窄的走线，且通过一两个去耦电容就可以达到目标阻抗的要求。由于Vref相当重要，所以去耦电容的摆放尽量靠近器件的管脚。然而，对VTT的布线是具有相当大的挑战性，因为它不只要有严格的容差性，而且还有很大的瞬间电流，不过此电流的大小可以很容易的就计算出来。终，可以通过增加去耦电容来实现它的目标阻抗匹配。在4层板的PCB里，层之间的间距比较大，从而失去其电源层间的电容优势，所以，去耦电容的数量将增加，尤其是小于10nF的高频电容。详细的计算和仿真可以通过EDA工具来实现。

8.PCBLayout在实际的PCB设计时，考虑到SI的要求，往往有很多的折中方案。通常，需要优先考虑对于那些对信号的完整性要求比较高的。画PCB时，当考虑以下的一些相关因素，那么对于设计PCB来说可靠性就会更高。1）首先，要在相关的EDA工具里设置好拓扑结构和相关约束。2）将BGA引脚突围，将ADDR/CMD/CNTRL引脚布置在DQ/DQS/DM字节组的中间，由于所有这些分组操作，为了尽可能少的信号交叉，一些的管脚也许会被交换到其它区域布线。3）由串扰仿真的结果可知，尽量减少短线（stubs）长度。通常，短线（stubs）是可以被削减的，但不是所有的管脚都做得到的。在BGA焊盘和存储器焊盘之间也许只需要两段的走线就可以实现了，但是此走线必须要很细，那么就提高了PCB的制作成本，而且，不是所有的走线都只需要两段的，除非使用微小的过孔和盘中孔的技术。终，考虑到信号完整性的容差和成本，可能选择折中的方案。DDR4信号完整性测试案例；

4）将Vref的去耦电容靠近Vref管脚摆放；Vtt的去耦电容摆放在远的一个SDRAM外端；VDD的去耦电容需要靠近器件摆放。小电容值的去耦电容需要更靠近器件摆放。正确的去耦设计中，并不是所有的去耦电容都是靠近器件摆放的。所有的去耦电容的管脚都需要扇出后走线，这样可以减少阻抗，通常，两端段的扇出走线会垂直于电容布线。5）当切换平面层时，尽量做到长度匹配和加入一些地过孔，这些事先应该在EDA工具里进行很好的仿真。通常，在时域分析来看，差分线的正负两根线要做到延时匹配，保证其误差在+/-2ps，而其它的信号要做到+/-10ps。DDR2总线上的信号波形；PCI-E测试DDR测试检修

解决DDR内存系统测试难题？校准DDR测试一致性测试

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DDR信号的要求是针对DDR颗粒的引脚上的，但是通常DDR芯片采用BGA封装，引脚无法直接测试到。即使采用了BGA转接板的方式，其测试到的信号与芯片引脚处的信号也仍然有一些差异。为了更好地得到芯片引脚处的信号质量，一种常用的方法是在示波器中对PCB走线和测试夹具的影响进行软件的去嵌入(De-embedding)操作。去嵌入操作需要事先知道整个链路上各部分的S参数模型文件(通常通过仿真或者实测得到),并根据实际测试点和期望观察到的点之间的传输函数，来计算期望位置处的信号波形，再对这个信号做进一步的波形参数测量和统计。图5.15展示了典型的DDR4和DDR5信号质量测试环境，以及在示波器中进行去嵌入操作的界面。 校准DDR测试一致性测试