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DDRSDRAM即我们通常所说的DDR内存,DDR内存的发展已经经历了五代,目前DDR4已经成为市场的主流,DDR5也开始进入市场。对于DDR总线来说,我们通常说的速率是指其数据线上信号的快跳变速率。比如3200MT/s,对应的工作时钟速率是1600MHz。3200MT/s只是指理想情况下每根数据线上比较高传输速率,由于在DDR总线上会有读写间的状态转换时间、高阻态时间、总线刷新时间等,因此其实际的总线传输速率达不到这个理想值。
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这里有三种方案进行对比考虑:一种是,通过过孔互联的这个过孔附近没有任何地过孔,那么,其返回路径只能通过离此过孔250mils的PCB边缘来提供;第二种是,一根长达362mils的微带线;第三种是,在一个信号线的四周有四个地过孔环绕着。图6显示了带有60Ohm的常规线的S-Parameters,从图中可以看出,带有四个地过孔环绕的信号过孔的S-Parameters就像一根连续的微带线,从而提高了S21特性。
由此可知,在信号过孔附近缺少返回路径的情况下,则此信号过孔会增高其阻抗。当今的高速系统里,在时延方面显得尤为重要。 广西DDR测试检查DDR3总线的解码方法;

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除了DDR以外,近些年随着智能移动终端的发展,由DDR技术演变过来的LPDDR(Low-PowerDDR,低功耗DDR)也发展很快。LPDDR主要针对功耗敏感的应用场景,相对于同一代技术的DDR来说会采用更低的工作电压,而更低的工作电压可以直接减少器件的功耗。比如LPDDR4的工作电压为1.1V,比标准的DDR4的1.2V工作电压要低一些,有些厂商还提出了更低功耗的内存技术,比如三星公司推出的LPDDR4x技术,更是把外部I/O的电压降到了0.6V。但是要注意的是,更低的工作电压对于电源纹波和串扰噪声会更敏感,其电路设计的挑战性更大。除了降低工作电压以外,LPDDR还会采用一些额外的技术来节省功耗,比如根据外界温度自动调整刷新频率(DRAM在低温下需要较少刷新)、部分阵列可以自刷新,以及一些对低功耗的支持。同时,LPDDR的芯片一般体积更小,因此占用的PCB空间更小。
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。DDR测试信号问题排查;

实际的电源完整性是相当复杂的,其中要考虑到IC的封装、仿真信号的切换频率和PCB耗电网络。对于PCB设计来说,目标阻抗的去耦设计是相对来说比较简单的,也是比较实际的解决方案。在DDR的设计上有三类电源,它们是VDD、VTT和Vref。VDD的容差要求是5%,而其瞬间电流从Idd2到Idd7大小不同,详细在JEDEC里有叙述。通过电源层的平面电容和用的一定数量的去耦电容,可以做到电源完整性,其中去耦电容从10nF到10uF大小不同,共有10个左右。另外,表贴电容合适,它具有更小的焊接阻抗。Vref要求更加严格的容差性,但是它承载着比较小的电流。显然,它只需要很窄的走线,且通过一两个去耦电容就可以达到目标阻抗的要求。由于Vref相当重要,所以去耦电容的摆放尽量靠近器件的管脚。然而,对VTT的布线是具有相当大的挑战性,因为它不只要有严格的容差性,而且还有很大的瞬间电流,不过此电流的大小可以很容易的就计算出来。终,可以通过增加去耦电容来实现它的目标阻抗匹配。在4层板的PCB里,层之间的间距比较大,从而失去其电源层间的电容优势,所以,去耦电容的数量将增加,尤其是小于10nF的高频电容。详细的计算和仿真可以通过EDA工具来实现。DDR测试USB眼图测试设备?自动化DDR测试系列
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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。由于DDR5工作时钟比较高到3.2GHz,系统裕量很小,因此信号的随机和确定性抖动对于数据的正确传输至关重要,需要考虑热噪声引入的RJ、电源噪声引入的PJ、传输通道损耗带来的DJ等影响。DDR5的测试项目比DDR4也更加复杂。比如其新增了nUI抖动测试项目,并且需要像很多高速串行总线一样对抖动进行分解并评估RJ、DJ等不同分量的影响。另外,由于高速的DDR5芯片内部都有均衡器芯片,因此实际进行信号波形测试时也需要考虑模拟均衡器对信号的影响。展示了典型的DDR5和LPDDR5测试软件的使用界面和一部分测试结果。 广西DDR测试检查
8.PCBLayout在实际的PCB设计时,考虑到SI的要求,往往有很多的折中方案。通常,需要优先考虑对于那些对信号的完整性要求比较高的。画PCB时,当考虑以下的一些相关因素,那么对于设计PCB来说可靠性就会更高。1)首先,要在相关的EDA工具里设置好拓扑结构和相关约束。2)将BGA引脚突围,将ADDR/CMD/CNTRL引脚布置在DQ/DQS/DM字节组的中间,由于所有这些分组操作,为了尽可能少的信号交叉,一些的管脚也许会被交换到其它区域布线。3)由串扰仿真的结果可知,尽量减少短线(stubs)长度。通常,短线(stubs)是可以被削减的,但不是所有的管脚都做得到的。在BGA焊盘和存储器焊盘...