DDR信号完整性测试如何测试？

时间： 2024-06-21 来源：启威测微信公众号

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DDR2信号完整性测试,DDR3信号完整性测试,DDR4信号完整性测试,DDR5信号完整性测试

DDR测试前需要提供的资料：

1、可以正常工作的样机，并标出测试位置；（如图1）

2、提供DDR部分的线路图，layout，DDR颗粒datasheet

图1 DDR测试位置

当进行DDR（包括DDR3）信号完整性测试时，以下是一般的测试步骤以及需要注意的事项：

01 测试步骤：

1. 确定测试目的和参数：

确定要测试的DDR信号完整性参数，如时序、眼图、串扰等。

确定测试的频率范围和测试条件。

2. 设备准备：

确保测试仪器（示波器、时序分析仪器等）已校准并正常运行。

准备好必要的信号发生器、负载板等设备。

3. 信号线路连接和准备：

将被测试的DDR信号线路正确连接到测试仪器。

检查信号线路的布局和设计，确保符合DDR规范要求。

4. 进行测试：

开始进行时序分析，测量和分析信号的延迟和时序关系。

进行眼图分析，评估信号的稳定性和波形情况。

进行串扰分析，检测信号之间的串扰情况。

5. 结果分析和报告：

分析测试结果，对比标准要求，评估信号完整性。

编制测试报告，记录测试数据和结论。

02 注意事项：

1.确保测试环境稳定，避免外部干扰对测试结果的影响。

2.样品准备时，注意保护芯片及接口，避免损坏。

3.注意设备和信号线路的校准和调节，确保测试准确性。

4.在测试过程中，注意观察并记录异常情况，及时处理。

5.测试结束后，对结果进行仔细分析，确保数据准确性和可靠性。

通过遵循以上测试步骤和注意事项，您可以有效地进行DDR信号完整性测试，并确保系统的稳定性和性能。如果遇到问题或需要进一步的技术支持，建议咨询专业工程师或测试机构，以获得更准确的测试结果和解决方案。希望这些信息能帮助您顺利完成DDR信号完整性测试！

3 DDR3测试需要的设备及软件：

DDR测试项目：

4 DDR接口的基本原理

• 内核的频率：100MHz~266MHz，从SDR时代到DDR，再到最新的DDR5；

• 数据速率的提升是通过I/O接口的架构设计实现的，主要有三个技术：

1) 双边沿传输数据：这是DDR名称的来源；

2) 预取技术(Prefetch): 2bit for DDR, 4bit for DDR2, 8bit for DDR3, 8bit for DDR4, 16bit for DDR5…本质上是一个串并转换技术；

3) SSTL/POD Signaling: 克服在高速传输时的信号完整性的问题。

芯片内部的一般架构：保证数据能够高速从芯片引脚输出

在上述这样一种芯片架构中，为了最大程度的降低DRAM芯片的成本，最省成本的方法为：

• 对于读操作，DQS与DQ为边沿对齐；

• 对于写操作，DQS与DQ为中心对齐。

5 DDR接口信号分类

6 信号分类及其拓扑连接方式

不同类的信号，它的拓扑连接方式不一样。

7 DDR接口举例说明：DDR3 DIMM Layout

8 DDR内存的组织方式:嵌入式系统

• 内存控制器芯片与DRAM颗粒芯片在同一块PCB上；

• 内存通道的总线宽度根据所选择的内存控制器芯片的不同而不同；

• CPU Core并不是直接和内存发生作用，而是通过缓存来和内存发生作用；

• Cache Line的大小为64 Byte；也就是说缓存与内存相互作用的最小单位为64 Byte。

9 DDR测试解决方案

• 计算机系统采用标准化的DIMM，可以使用多种探测解决方案进行探测。

• 嵌入式设计中的通常直接把DRAM芯片焊接在PCB上，而所有的DDR3颗粒均采用BGA封装。

JEDEC的规格定义的测试点为BGA的焊球处。

• 在PCB layout时，就通过过孔在背面预留有测试点，这样可以直接点测完全信号的探测；也就是DfT（Design for Test）。

• 当使用直接探测时，可以得到很好的信号保真度。

• 但对于PCB正反面都贴有DRAM颗粒，这种方法无能为力。

DDR测试方案一：直接探测

DDR测试方案二：BGA Interposer

10 突发识别的方法

• 在分析时，需要自动将读突发和写突发分离开来独自进行分析

• 对于读写分离，有若干种方法：

1) DQ/DQS phase alignment：基于读操作和写操作的DQ/DQS相位对齐关系的不同，读操作为边沿对齐，写操作为中心对齐。这种最常用。

2) Visual Trigger：可视触发，用户自定义可视触发条件，灵活度非常高；

3)CS, Latency + DQ/DQS phase alignment：当有多个rank时，需要通过CS信号来区分是哪一个rank进行读写；

4) Logic State + Burst Latency：通过解析命令信号群组（RAS#-CAS#-WE#）来确定读操作和写操作。

启威测实验室提供DDR2/3/4/5信号完整性测试及一致性验证，更多关于DDR测试解决方案，请联系启威测实验室。

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