设备DDR测试高速信号传输

DDR测试

什么是DDR？

DDR是双倍数据速率(DoubleDataRate)。DDR与普通同步动态随机内存（DRAM）非常相象。普通同步DRAM（现在被称为SDR）与标准DRAM有所不同。标准的DRAM接收的地址命令由二个地址字组成。为节省输入管脚，采用了复用方式。地址字由行地址选通（RAS）锁存在DRAM芯片。紧随RAS命令之后，列地址选通（CAS）锁存第二地址字。经过RAS和CAS，存储的数据可以被读取。同步动态随机内存（SDRDRAM)将时钟与标准DRAM结合，RAS、CAS、数据有效均在时钟脉冲的上升边沿被启动。根据时钟指示，可以预测数据和其它信号的位置。因而，数据锁存选通可以精确定位。由于数据有效窗口的可预计性，所以可将内存划分成4个组进行内部单元的预充电和预获取。通过突发模式，可进行连续地址获取而不必重复RAS选通。连续CAS选通可对来自相同行的数据进行读取。 DDR总线利用率和读写吞吐率的统计；设备DDR测试高速信号传输

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DDR的信号仿真验证由于DDR芯片都是采用BGA封装，密度很高，且分叉、反射非常严重，因此前期的仿真是非常必要的。是借助仿真软件中专门针对DDR的仿真模型库仿真出的通道损耗以及信号波形。仿真出信号波形以后，许多用户需要快速验证仿真出来的波形是否符合DDR相关规范要求。这时，可以把软件仿真出的DDR的时域波形导入到示波器中的DDR测试软件中,并生成相应的一致性测试报告，这样可以保证仿真和测试分析方法的一致，并且便于在仿真阶段就发现可能的信号违规。 电气性能测试DDR测试价格优惠DDR内存条电路原理图；

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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。图5.22是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。

6.信号及电源完整性这里的电源完整性指的是在比较大的信号切换情况下，其电源的容差性。当未符合此容差要求时，将会导致很多的问题，比如加大时钟抖动、数据抖动和串扰。这里，可以很好的理解与去偶相关的理论，现在从”目标阻抗”的公式定义开始讨论。Ztarget=Voltagetolerance/TransientCurrent（1）在这里，关键是要去理解在差的切换情况下瞬间电流（TransientCurrent）的影响，另一个重要因素是切换的频率。在所有的频率范围里，去耦网络必须确保它的阻抗等于或小于目标阻抗（Ztarget）。在一块PCB上，由电源和地层所构成的电容，以及所有的去耦电容，必须能够确保在100KHz左右到100-200MH左右之间的去耦作用。频率在100KHz以下，在电压调节模块里的大电容可以很好的进行去耦。而频率在200MHz以上的，则应该由片上电容或用的封装好的电容进行去耦。DDR规范里关于信号建立保持是的定义；

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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。 DDR3的DIMM接口协议测试探头；电气性能测试DDR测试价格优惠

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只在TOP和BOTTOM层进行了布线，存储器由两片的SDRAM以菊花链的方式所构成。而在DIMM的案例里，只有一个不带缓存的DIMM被使用。对TOP/BOTTOM层布线的一个闪照图和信号完整性仿真图。

ADDRESS和CLOCK网络，右边的是DATA和DQS网络，其时钟频率在800 MHz，数据通信率为1600Mbps

ADDRESS和CLOCK网络，右边的是DATA和DQS网络，其时钟频率在400 MHz，数据通信率为800Mbps

ADDRESS和CLOCK网络，右边的是DATA和DQS网络

个经过比较过的数据信号眼图，一个是仿真的结果，而另一个是实际测量的。在上面的所有案例里，波形的完整性的完美程度都是令人兴奋的。

11.结论本文，针对DDR2/DDR3的设计，SI和PI的各种相关因素都做了的介绍。对于在4层板里设计800Mbps的DDR2和DDR3是可行的，但是对于DDR3-1600Mbps是具有很大的挑战性。 设备DDR测试高速信号传输