DDR应用现状随着近十年以来智能手机、智能电视、AI技术的风起云涌,人们对容量更高、速度更快、能耗更低、物理尺寸更小的嵌入式和计算机存储器的需求不断提高,DDRSDRAM也不断地响应市场的需求和技术的升级推陈出新。目前,用于主存的DDRSDRAM系列的芯片已经演进到了DDR5了,但市场上对经典的DDR3SDRAM的需求仍然比较旺盛。测试痛点测试和验证电子设备中的DDR内存,客户一般面临三大难题:如何连接DDR内存管脚;如何探测和验证突发的读写脉冲信号;配置测试系统完成DDR内存一致性测试。解决DDR内存系统测试难题?USB测试DDR测试方案

2.PCB的叠层(stackup)和阻抗对于一块受PCB层数约束的基板(如4层板)来说,其所有的信号线只能走在TOP和BOTTOM层,中间的两层,其中一层为GND平面层,而另一层为VDD平面层,Vtt和Vref在VDD平面层布线。而当使用6层来走线时,设计一种拓扑结构变得更加容易,同时由于Power层和GND层的间距变小了,从而提高了电源完整性。互联通道的另一参数阻抗,在DDR2的设计时必须是恒定连续的,单端走线的阻抗匹配电阻50Ohms必须被用到所有的单端信号上,且做到阻抗匹配,而对于差分信号,100Ohms的终端阻抗匹配电阻必须被用到所有的差分信号终端,比如CLOCK和DQS信号。另外,所有的匹配电阻必须上拉到VTT,且保持50Ohms,ODT的设置也必须保持在50Ohms。在DDR3的设计时,单端信号的终端匹配电阻在40和60Ohms之间可选择的被设计到ADDR/CMD/CNTRL信号线上,这已经被证明有很多的优点。而且,上拉到VTT的终端匹配电阻根据SI仿真的结果的走线阻抗,电阻值可能需要做出不同的选择,通常其电阻值在30-70Ohms之间。而差分信号的阻抗匹配电阻始终在100Ohms。眼图测试DDR测试检修DDR4信号完整性测试案例;

DDR测试
DDR4/5与LPDDR4/5的信号质量测试由于基于DDR颗粒或DDRDIMM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。
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信号质量的测试方法、测试装置与测试设备与流程;

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测试头设计模拟针对测试的设计(DFT)当然收人欢迎,但却不现实。因为自动测试仪的所需的测试时间与花费正比于内存芯片的存储容量。显然测试大容量的DDR芯片花费是相当可观的。新型DDR芯片的通用DFT功能一直倍受重视,所以人们不断试图集结能有效控制和观察的内部节点。DFT技术,如JEDEC提出的采用并行测试模式进行多阵列同时测试。不幸的是由于过于要求芯片电路尺寸,该方案没有被采纳。DDR作为一种商品,必须比较大限度减小芯片尺寸来保持具有竞争力的价位。 DDR总线利用率和读写吞吐率的统计;自动化DDR测试市场价
DDR3总线的解码方法;USB测试DDR测试方案
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。USB测试DDR测试方案
7.时序对于时序的计算和分析在一些相关文献里有详细的介绍,下面列出需要设置和分析的8个方面:1)写建立分析:DQvs.DQS2)写保持分析:DQvs.DQS3)读建立分析:DQvs.DQS4)读保持分析:DQvs.DQS5)写建立分析:DQSvs.CLK6)写保持分析:DQSvs.CLK7)写建立分析:ADDR/CMD/CNTRLvs.CLK8)写保持分析:ADDR/CMD/CNTRLvs.CLK 一个针对写建立(WriteSetup)分析的例子。表中的一些数据需要从控制器和存储器厂家获取,段”Interconnect”的数据是取之于SI仿真工具。对于DDR2上面所有的8项都是需要分...