使用SystemSI進行DDR3信號仿真和時序分析實例
SystemSI是Cadence Allegro的一款系統級信號完整性仿真工具,它集成了 Sigrity強大的 電路板、封裝等互連模型及電源分布網絡模型的提取功能。目前SystemSI提供并行總線分析 和串行通道分析兩大主要功能模塊,本章介紹其中的并行總線分析模塊,本書第5章介紹串 行通道分析模塊。
SystemSI并行總線分析(Parallel Bus Analysis)模塊支持IBIS和HSPICE晶體管模型, 支持傳輸線模型、S參數模型和通用SPICE模型,支持非理想電源地的仿真分析。它擁有強 大的眼圖、信號質量、信號延時測量功能和詳盡的時序分析能力,并配以完整的測量分析報 告供閱讀和存檔。下面我們結合一個具體的DDR3仿真實例,介紹SystemSI的仿真和時序分 析方法。本實例中的關鍵器件包括CPU、4個DDR3 SDRAM芯片和電源模塊, DDR3一致性測試需要運行多長時間?四川DDR3測試修理
有其特殊含義的,也是DDR體系結構的具體體現。而遺憾的是,在筆者接觸過的很多高速電路設計人員中,很多人還不能夠說清楚這兩個圖的含義。在數據寫入(Write)時序圖中,所有信號都是DDR控制器輸出的,而DQS和DQ信號相差90°相位,因此DDR芯片才能夠在DQS信號的控制下,對DQ和DM信號進行雙沿采樣:而在數據讀出(Read)時序圖中,所有信號是DDR芯片輸出的,并且DQ和DQS信號是同步的,都是和時鐘沿對齊的!這時候為了要實現對DQ信號的雙沿采樣,DDR控制器就需要自己去調整DQS和DQ信號之間的相位延時!!!這也就是DDR系統中比較難以實現的地方。DDR規范這樣做的原因很簡單,是要把邏輯設計的復雜性留在控制器一端,從而使得外設(DDR存儲心片)的設計變得簡單而廉價。因此,對于DDR系統設計而言,信號完整性仿真和分析的大部分工作,實質上就是要保證這兩個時序圖的正確性。江西DDR3測試維修電話如何確保DDR3一致性測試的可靠性和準確性?
至此,DDR3控制器端各信號間的總線關系創建完畢。單擊OK按鈕,在彈出的提示窗 口中選擇Copy,這會將以上總線設置信息作為SystemSI能識別的注釋,連同原始IBIS文件 保存為一個新的IBIS文件。如果不希望生成新的IBIS文件,則也可以選擇Updateo
設置合適的 OnDie Parasitics 和 Package Parasiticso 在本例中。nDie Parasitics 選擇 None, Package Parasitics使用Pin RLC封裝模型。單擊OK按鈕保存并退出控制器端的設置。
On-Die Parasitics在仿真非理想電源地時影響很大,特別是On-Die Capacitor,需要根據 實際情況正確設定。因為實際的IBIS模型和模板自帶的IBIS模型管腳不同,所以退出控制器 設置窗口后,Controller和PCB模塊間的連接線會顯示紅叉,表明這兩個模塊間連接有問題, 暫時不管,等所有模型設置完成后再重新連接。
所示的窗口有Pin Mapping和Bus Definition兩個選項卡,Pin Mapping跟IBIS 規范定義的Pin Mapping 一樣,它指定了每個管腳對應的Pullup> Pulldown、GND Clamp和 Power Clamp的對應關系;Bus Definition用來定義總線Bus和相關的時鐘參考信號。對于包 含多個Component的IBIS模型,可以通過右上角Component T拉列表進行選擇。另外,如果 提供芯片每條I/O 口和電源地網絡的分布參數模型,則可以勾選Explicit IO Power and Ground Terminals選項,將每條I/O 口和其對應的電源地網絡對應起來,以更好地仿真SSN效應,這 個選項通常配合Cadence XcitePI的10 Model Extraction功能使用。是否可以通過調整時序設置來解決一致性問題?
單擊NetCouplingSummary,出現耦合總結表格,包括網絡序號、網絡名稱、比較大干擾源網絡、比較大耦合系數、比較大耦合系數所占走線長度百分比、耦合系數大于0.05的走線 長度百分比、耦合系數為0.01?0.05的走線長度百分比、總耦合參考值。
單擊Impedance Plot (Collapsed),查看所有網絡的走線阻抗彩圖。注意,在彩圖 上方有一排工具欄,通過下拉按鈕可以選擇查看不同的網絡組,選擇不同的接收端器件,選 擇查看單端線還是差分線。雙擊Plot±的任何線段,對應的走線會以之前定義的顏色(白色) 在Layout窗口中高亮顯示。 DDR3一致性測試是否會導致操作系統或應用程序崩潰?四川DDR3測試修理
在DDR3一致性測試期間能否繼續進行其他任務?四川DDR3測試修理
從DDR1、DDR2、DDR3至U DDR4,數據率成倍增加,位寬成倍減小,工作電壓持續降 低,而電壓裕量從200mV減小到了幾十毫伏??偟膩碚f,隨著數據傳輸速率的增加和電壓裕 量的降低,DDRx內存子系統對信號完整性、電源完整性及時序的要求越來越高,這也給系 統設計帶來了更多、更大的挑戰。
Bank> Rank及內存模塊
1.BankBank是SDRAM顆粒內部的一種結構,它通過Bank信號BA(BankAddress)控制,可以把它看成是對地址信號的擴展,主要目的是提高DRAM顆粒容量。對應于有4個Bank的內存顆粒,其Bank信號為BA[1:O],而高容量DDR2和DDR3顆粒有8個Bank,對應Bank信號為BA[2:0],在DDR4內存顆粒內部有8個或16個Bank,通過BA信號和BG(BankGroup)信號控制。2GB容量的DDR3SDRAM功能框圖,可以從中看到芯片內部由8個Bank組成(BankO,Bankl,…,Bank7),它們通過BA[2:0]這三條信號進行控制。 四川DDR3測試修理