上海数字信号DDR一致性测试

DDR5的接收端容限测试

前面我们在介绍USB3 . 0、PCIe等高速串行总线的测试时提到过很多高速的串行总线 由于接收端放置有均衡器，因此需要进行接收容限的测试以验证接收均衡器和CDR在恶劣 信 号 下 的 表 现 。 对 于 D D R 来 说 ， D D R 4 及 之 前 的 总 线 接 收 端 还 相 对 比 较 简 单 ， 只 是 做 一 些 匹配、时延、阈值的调整。但到了DDR5时代(图5 . 19),由于信号速率更高，因此接收端也 开 始 采 用 很 多 高 速 串 行 总 线 中 使 用 的 可 变 增 益 调 整 以 及 均 衡 器 技 术 ， 这 也 使 得 D D R 5 测 试 中必须关注接收均衡器的影响，这是之前的DDR测试中不曾涉及的。 DDR 设计可分为四个方面：仿真、互连设计、有源信号验证和功能测试。上海数字信号DDR一致性测试

为了针对复杂信号进行更有效的读/写信号分离，现代的示波器还提供了很多高级的信号 分离功能，在DDR测试中常用的有图形区域触发的方法和基于建立/保持时间的触发方法。

图形区域触发是指可以用屏幕上的特定区域(Zone)定义信号触发条件。用 区域触发功能对DDR的读/写信号分离的 一 个例子。用锁存信号DQS信号触发可以看到 两种明显不同的DQS波形， 一 种是读时序的DQS波形，另 一 种是写信号的DQS波形。打 开区域触发功能后，通过在屏幕上的不同区域画不同的方框，就可以把感兴趣区域的DQS 波形保留下来，与之对应的数据线DQ上的波形也就保留下来了。 测量DDR一致性测试维修DDR总线一致性测试对示波器带宽的要求；

对DDR5来说，设计更为复杂，仿真软件需要帮助用户通过应用IBIS模型针对基于 DDR5颗粒或DIMM的系统进行仿真验证，比如仿真驱动能力、随机抖动/确定性抖动、寄 生电容、片上端接ODT、信号上升/下降时间、AGC(自动增益控制)功能、4taps DFE(4抽头 判决反馈均衡)等。

DDR的读写信号分离

对于DDR总线来说，真实总线上总是读写同时存在的。规范对于读时序和写时序的 相关时间参数要求是不一样的，读信号的测量要参考读时序的要求，写信号的测量要参考写 时序的要求。因此要进行DDR信号的测试，第一步要做的是从真实工作的总线上把感兴 趣的读信号或者写信号分离出来。JEDEC协会规定的DDR4总线的 一个工作时 序图(参考资料： JEDEC STANDARD DDR4 SDRAM,JESD79-4),可以看到对于读和写信 号来说，DQS和DQ间的时序关系是不一样的。

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。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 DDR、DDR2、DDR3 和 DDR4 设计与测试解决方案；

DDR总线上需要测试的参数高达上百个，而且还需要根据信号斜率进行复杂的查表修 正。为了提高DDR信号质量测试的效率，比较好使用御用的测试软件进行测试。使用自动 测试软件的优点是：自动化的设置向导避免连接和设置错误；优化的算法可以减少测试时 间；可以测试JEDEC规定的速率，也可以测试用户自定义的数据速率；自动读/写分离技 术简化了测试操作；能够多次测量并给出一个统计的结果；能够根据信号斜率自动计算建 立/保持时间的修正值。DDR4协议/功能调试和分析参考解决方案。测量DDR一致性测试维修

DDR2 和 LPDDR2 电气一致性测试应用软件。上海数字信号DDR一致性测试

对于嵌入式应用的DDR的协议测试， 一般是DDR颗粒直接焊接在PCB板上，测试可 以选择针对逻辑分析仪设计的BGA探头。也可以设计时事先在板上留测试点，把被测信 号引到一些按一定规则排列的焊盘上，再通过相应探头的排针顶在焊盘上进行测试。

协议测试也可以和信号质量测试、电源测试结合起来，以定位由于信号质量或电源问题 造成的数据错误。图5.23是一个LPDDR4的调试环境，测试中用逻辑分析仪观察总线上 的数据，同时用示波器检测电源上的纹波和瞬态变化，通过把总线解码的数据和电源瞬态变 化波形做时间上的相关和同步触发，可以定位由于电源变化造成的总线读/写错误问题。 上海数字信号DDR一致性测试