除了DDR以外,近些年隨著智能移動終端的發展,由DDR技術演變過來的LPDDR (Low-Power DDR,低功耗DDR)也發展很快。LPDDR主要針對功耗敏感的應用場景,相 對于同一代技術的DDR來說會采用更低的工作電壓,而更低的工作電壓可以直接減少器 件的功耗。比如LPDDR4的工作電壓為1. 1V,比標準的DDR4的1.2V工作電壓要低一 些,有些廠商還提出了更低功耗的內存技術,比如三星公司推出的LPDDR4x技術,更是把 外部I/O的電壓降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作電壓對于電源紋波和串擾噪 聲會更敏感,其電路設計的挑戰性更大。除了降低工作電壓以外,LPDDR還會采用一些額 外的技術來節省功耗,比如根據外界溫度自動調整刷新頻率(DRAM在低溫下需要較少刷 新)、部分陣列可以自刷新,以及一些對低功耗的支持。同時,LPDDR的芯片一般體積更 小,因此占用的PCB空間更小。DDR總線一致性測試對示波器帶寬的要求;多端口矩陣測試DDR一致性測試檢修
對DDR5來說,設計更為復雜,仿真軟件需要幫助用戶通過應用IBIS模型針對基于 DDR5顆粒或DIMM的系統進行仿真驗證,比如仿真驅動能力、隨機抖動/確定性抖動、寄 生電容、片上端接ODT、信號上升/下降時間、AGC(自動增益控制)功能、4taps DFE(4抽頭 判決反饋均衡)等。
DDR的讀寫信號分離
對于DDR總線來說,真實總線上總是讀寫同時存在的。規范對于讀時序和寫時序的 相關時間參數要求是不一樣的,讀信號的測量要參考讀時序的要求,寫信號的測量要參考寫 時序的要求。因此要進行DDR信號的測試,第一步要做的是從真實工作的總線上把感興 趣的讀信號或者寫信號分離出來。JEDEC協會規定的DDR4總線的 一個工作時 序圖(參考資料: JEDEC STANDARD DDR4 SDRAM,JESD79-4),可以看到對于讀和寫信 號來說,DQS和DQ間的時序關系是不一樣的。 多端口矩陣測試DDR一致性測試檢修DDR、DDR2、DDR3、DDR4都有什么區別?
DDR的信號仿真驗證
由于DDR芯片都是采用BGA封裝,密度很高,且分叉、反射非常嚴重,因此前期的仿 真是非常必要的。借助仿真軟件中專門針對DDR的仿真模型庫仿真出的通道損 耗以及信號波形。
仿真出信號波形以后,許多用戶需要快速驗證仿真出來的波形是否符合DDR相關規 范要求。這時,可以把軟件仿真出的DDR的時域波形導入到示波器中的DDR測試軟件中 ,并生成相應的一致性測試報告,這樣可以保證仿真和測試分析方法的一致,并且 便于在仿真階段就發現可能的信號違規
D D R 5 的 接 收 端 容 限 評 估 需 要 通 過 接 收 容 限 的 一 致 性 測 試 來 進 行 , 主 要 測 試 的 項 目 有 D Q 信 號 的 電 壓 靈 敏 度 、 D Q S 信 號 的 電 壓 靈 敏 度 、 D Q S 的 抖 動 容 限 、 D Q 與 D Q S 的 時 序 容 限、DQ的壓力眼測試、DQ的均衡器特性等。
在DDR5的接收端容限測試中,也需要通過御用的測試夾具對被測件進行測試以及測試前的校準。展示了一套DDR5的DIMM條的測試夾具,包括了CTC2夾具(ChannelTestCard)和DIMM板(DIMMTestCard)等。CTC2夾具上有微控制器和RCD芯片等,可以通過SMBus/I2C總線配置電路板的RCD輸出CA信號以及讓被測件進入環回模式。測試夾具還提供了CK/CA/DQS/DQ/LBD/LBS等信號的引出。 DDR DDR2 DDR3 DDR4 和 DDR5 內存帶寬;
測試軟件運行后,示波器會自動設置時基、垂直增益、觸發等參數進行測量并匯總成一 個測試報告,測試報告中列出了測試的項目、是否通過、spec的要求、實測值、margin等。 自動測試軟件進行DDR4眼圖睜開度測量的一個例子。信號質量的測試還可以 輔 助 用 戶 進 行 內 存 參 數 的 配 置 , 比 如 高 速 的 D D R 芯 片 都 提 供 有 O D T ( O n D i e Termination)的功能,用戶可以通過軟件配置改變內存芯片中的匹配電阻,并分析對信號質 量的影響。
除了一致性測試以外,DDR測試軟件還可以支持調試功能。比如在某個關鍵參數測試 失敗后,可以針對這個參數進行Debug。此時,測試軟件會捕獲、存儲一段時間的波形并進 行參數統計,根據統計結果可以查找到參數違規時對應的波形位置, 擴展 DDR5 發射機合規性測試軟件的功能。多端口矩陣測試DDR一致性測試檢修
4代DDR之間有什么區別?多端口矩陣測試DDR一致性測試檢修
如果PCB的密度較高,有可能期望測量的引腳附近根本找不到合適的過孔(比如采用雙面BGA貼裝或采用盲埋孔的PCB設計時),這時就需要有合適的手段把關心的BGA引腳上的信號盡可能無失真地引出來。為了解決這種探測的難題,可以使用一種專門的BGAInterposer(BGA芯片轉接板,有時也稱為BGA探頭)。這是一個專門設計的適配器,使用時要把適配器焊接在DDR的內存顆粒和PCB板中間,并通過轉接板周邊的焊盤把被測信號引出。BGA轉接板內部有專門的埋阻電路設計,以盡可能減小信號分叉對信號的影響。一個DDR的BGA探頭的典型使用場景。多端口矩陣測試DDR一致性測試檢修