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测试服务DDR测试高速信号传输

来源: 发布时间:2024年05月02日

DDR5具备如下几个特点:·更高的数据速率·DDR5比较大数据速率为6400MT/s(百万次/秒),而DDR4为3200MT/s,DDR5的有效带宽约为DDR4的2倍。·更低的能耗·DDR5的工作电压为1.1V,低于DDR4的1.2V,能降低单位频宽的功耗达20%以上·更高的密度·DDR5将突发长度增加到BL16,约为DDR4的两倍,提高了命令/地址和数据总线效率。相同的读取或写入事务现在提供数据总线上两倍的数据,同时限制同一存储库内输入输出/阵列计时约束的风险。此外,DDR5使存储组数量翻倍,这是通过在任意给定时间打开更多页面来提高整体系统效率的关键因素。所有这些因素都意味着更快、更高效的内存以满足下一代计算的需求。DDR在信号测试中解决的问题有那些;测试服务DDR测试高速信号传输

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1.目前,比较普遍使用中的DDR2的速度已经高达800Mbps,甚至更高的速度,如1066Mbps,而DDR3的速度已经高达1600Mbps。对于如此高的速度,从PCB的设计角度来帮大家分析,要做到严格的时序匹配,以满足信号的完整性,这里有很多的因素需要考虑,所有的这些因素都有可能相互影响。它们可以被分类为PCB叠层、阻抗、互联拓扑、时延匹配、串扰、信号及电源完整性和时序,目前,有很多EDA工具可以对它们进行很好的计算和仿真,其中CadenceALLEGROSI-230和Ansoft’sHFSS使用的比较多。显示了DDR2和DDR3所具有的共有技术要求和专有的技术要求测试服务DDR测试高速信号传输DDR2总线上的信号波形;

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制定DDR内存规范的标准按照JEDEC组织的定义,DDR4的比较高数据速率已经达到了3200MT/s以上,DDR5的比较高数据速率则达到了6400MT/s以上。在2016年之前,LPDDR的速率发展一直比同一代的DDR要慢一点。但是从LPDDR4开始,由于高性能移动终端的发展,LPDDR4的速率开始赶超DDR4。LPDDR5更是比DDR5抢先一步在2019年完成标准制定,并于2020年在的移动终端上开始使用。DDR5的规范(JESD79-5)于2020年发布,并在2021年开始配合Intel等公司的新一代服务器平台走向商

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什么是DDR?

DDR是双倍数据速率(DoubleDataRate)。DDR与普通同步动态随机内存(DRAM)非常相象。普通同步DRAM(现在被称为SDR)与标准DRAM有所不同。标准的DRAM接收的地址命令由二个地址字组成。为节省输入管脚,采用了复用方式。地址字由行地址选通(RAS)锁存在DRAM芯片。紧随RAS命令之后,列地址选通(CAS)锁存第二地址字。经过RAS和CAS,存储的数据可以被读取。同步动态随机内存(SDRDRAM)将时钟与标准DRAM结合,RAS、CAS、数据有效均在时钟脉冲的上升边沿被启动。根据时钟指示,可以预测数据和其它信号的位置。因而,数据锁存选通可以精确定位。由于数据有效窗口的可预计性,所以可将内存划分成4个组进行内部单元的预充电和预获取。通过突发模式,可进行连续地址获取而不必重复RAS选通。连续CAS选通可对来自相同行的数据进行读取。 DDR4规范里关于信号建立;

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对于DDR2和DDR3,时钟信号是以差分的形式传输的,而在DDR2里,DQS信号是以单端或差分方式通讯取决于其工作的速率,当以高度速率工作时则采用差分的方式。显然,在同样的长度下,差分线的切换时延是小于单端线的。根据时序仿真的结果,时钟信号和DQS也许需要比相应的ADDR/CMD/CNTRL和DATA线长一点。另外,必须确保时钟线和DQS布在其相关的ADDR/CMD/CNTRL和DQ线的当中。由于DQ和DM在很高的速度下传输,所以,需要在每一个字节里,它们要有严格的长度匹配,而且不能有过孔。差分信号对阻抗不连续的敏感度比较低,所以换层走线是没多大问题的,在布线时优先考虑布时钟线和DQS。DDR压力测试的内容方案;测试服务DDR测试高速信号传输

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3.互联拓扑对于DDR2和DDR3,其中信号DQ、DM和DQS都是点对点的互联方式,所以不需要任何的拓扑结构,然而例外的是,在multi-rankDIMMs(DualInLineMemoryModules)的设计中并不是这样的。在点对点的方式时,可以很容易的通过ODT的阻抗设置来做到阻抗匹配,从而实现其波形完整性。而对于ADDR/CMD/CNTRL和一些时钟信号,它们都是需要多点互联的,所以需要选择一个合适的拓扑结构,图2列出了一些相关的拓扑结构,其中Fly-By拓扑结构是一种特殊的菊花链,它不需要很长的连线,甚至有时不需要短线(Stub)。对于DDR3,这些所有的拓扑结构都是适用的,然而前提条件是走线要尽可能的短。Fly-By拓扑结构在处理噪声方面,具有很好的波形完整性,然而在一个4层板上很难实现,需要6层板以上,而菊花链式拓扑结构在一个4层板上是容易实现的。另外,树形拓扑结构要求AB的长度和AC的长度非常接近(如图2)。考虑到波形的完整性,以及尽可能的提高分支的走线长度,同时又要满足板层的约束要求,在基于4层板的DDR3设计中,合理的拓扑结构就是带有少短线(Stub)的菊花链式拓扑结构。测试服务DDR测试高速信号传输