1.目前,比较普遍使用中的DDR2的速度已经高达800Mbps,甚至更高的速度,如1066Mbps,而DDR3的速度已经高达1600Mbps。对于如此高的速度,从PCB的设计角度来帮大家分析,要做到严格的时序匹配,以满足信号的完整性,这里有很多的因素需要考虑,所有的这些因素都有可能相互影响。它们可以被分类为PCB叠层、阻抗、互联拓扑、时延匹配、串扰、信号及电源完整性和时序,目前,有很多EDA工具可以对它们进行很好的计算和仿真,其中CadenceALLEGROSI-230和Ansoft’sHFSS使用的比较多。显示了DDR2和DDR3所具有的共有技术要求和专有的技术要求DDR4规范里关于信号建立;PCI-E测试DDR测试执行标准

DDR测试
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。 PCI-E测试DDR测试执行标准DDR关于信号建立保持是的定义;

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。
DDR测试
DDR内存的典型使用方式有两种:一种是在嵌入式系统中直接使用DDR颗粒,另一种是做成DIMM条(DualIn-lineMemoryModule,双列直插内存模块,主要用于服务器和PC)或SO-DIMM(SmallOutlineDIMM,小尺寸双列直插内存,主要用于笔记本)的形式插在主板上使用。在服务器领域,使用的内存条主要有UDIMM、RDIMM、LRDIMM等。UDIMM(UnbufferedDIMM,非缓冲双列直插内存)没有额外驱动电路,延时较小,但数据从CPU传到每个内存颗粒时,UDIMM需要保证CPU到每个内存颗粒之间的传输距离相等,设计难度较大,因此UDIMM在容量和频率上都较低,通常应用在性能/容量要求不高的场合。 DDR信号的读写分离方法;

DDR测试
制定DDR内存规范的标准按照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 DDR4信号完整性测试案例;PCI-E测试DDR测试执行标准
DDR3关于信号建立保持是的定义;PCI-E测试DDR测试执行标准
对于DDR2-800,这所有的拓扑结构都适用,只是有少许的差别。然而,也是知道的,菊花链式拓扑结构被证明在SI方面是具有优势的。对于超过两片的SDRAM,通常,是根据器件的摆放方式不同而选择相应的拓扑结构。图3显示了不同摆放方式而特殊设计的拓扑结构,在这些拓扑结构中,只有A和D是适合4层板的PCB设计。然而,对于DDR2-800,所列的这些拓扑结构都能满足其波形的完整性,而在DDR3的设计中,特别是在1600Mbps时,则只有D是满足设计的。PCI-E测试DDR测试执行标准