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使用SystemSI进行DDR3信号仿真和时序分析实例

SystemSI是Cadence Allegro的一款系统级信号完整性仿真工具，它集成了 Sigrity强大的 电路板、封装等互连模型及电源分布网络模型的提取功能。目前SystemSI提供并行总线分析 和串行通道分析两大主要功能模块，本章介绍其中的并行总线分析模块，本书第5章介绍串 行通道分析模块。

SystemSI并行总线分析(Parallel Bus Analysis)模块支持IBIS和HSPICE晶体管模型， 支持传输线模型、S参数模型和通用SPICE模型，支持非理想电源地的仿真分析。它拥有强 大的眼图、信号质量、信号延时测量功能和详尽的时序分析能力，并配以完整的测量分析报 告供阅读和存档。下面我们结合一个具体的DDR3仿真实例，介绍SystemSI的仿真和时序分 析方法。本实例中的关键器件包括CPU、4个DDR3 SDRAM芯片和电源模块， DDR3一致性测试可以帮助识别哪些问题？江西DDR3测试销售

DDR3拓扑结构规划：Fly・by拓扑还是T拓扑

DDR1/2控制命令等信号，均采用T拓扑结构。到了 DDR3,由于信号速率提升，当负 载较多如多于4个负载时，T拓扑信号质量较差，因此DDR3的控制命令和时钟信号均釆用 F拓扑。下面是在某项目中通过前仿真比较2片负载和4片负载时，T拓扑和Fly-by拓 扑对信号质量的影响，仿真驱动芯片为Altera芯片，IBIS文件 为颗粒为Micron颗粒，IBIS模型文件为。

分别标示了两种拓扑下的仿真波形和眼图，可以看到2片负载 时，Fly-by拓扑对DDR3控制和命令信号的改善作用不是特别明显，因此在2片负载时很多 设计人员还是习惯使用T拓扑结构。 江苏DDR3测试方案商DDR3内存的一致性测试可以修复一致性问题吗？

DDRhDDRl釆用SSTL_2接口，1/0 口工作电压为2.5V；时钟信号频率为100〜200MHz； 数据信号速率为200〜400 Mbps,通过单端选通信号双边沿釆样；地址/命令/控制信号速率为 100〜200Mbps,通过时钟信号上升沿采样；信号走线都使用树形拓扑，没有ODT功能。

DDR2： DDR2釆用SSTL_18接口，I/O 口工作电压为1.8V；时钟信号频率为200〜 400MHz；数据信号速率为400〜800Mbps,在低速率下可选择使用单端选通信号，但在高速 率时需使用差分选通信号以保证釆样的准确性；地址/命令/控制信号在每个时钟上升沿釆样的 情况下(1T模式)速率为200〜400Mbps,在每个间隔时钟上升沿釆样的情况下(2T模式) 速率减半；信号走线也都使用树形拓扑，数据和选通信号有ODT功能。

DDR 规范的时序要求

在明确了规范中的 DC 和 AC 特性要求之后，下一步，我们还应该了解规范中对于信号的时序要求。这是我们所设计的 DDR 系统能够正常工作的基本条件。

在规范文件中，有很多时序图，笔者大致计算了一下，有 40 个左右。作为高速电路设计的工程师，我们不可能也没有时间去做全部的仿真波形来和规范的要求一一对比验证，那么哪些时序图才是我们关注的重点？事实上，在所有的这些时序图中，作为 SI 工程师，我们需要关注的只有两个，那就是规范文件的第 69 页，关于数据读出和写入两个基本的时序图（注意，这里的读出和写入是从 DDR 控制器，也即 FPGA 的角度来讲的）。为方便读者阅读，笔者把这两个时序图拼在了一起，而其他的时序图的实现都是以这两个图为基础的。在板级系统设计中，只要满足了这两个时序图的质量，其他的时序关系要求都是对这两个时序图逻辑功能的扩展，应该是 DDR 控制器的逻辑设计人员所需要考虑的事情。 DDR3一致性测试是否可以修复一致性问题？

所示的窗口有Pin Mapping和Bus Definition两个选项卡，Pin Mapping跟IBIS 规范定义的Pin Mapping 一样，它指定了每个管脚对应的Pullup> Pulldown、GND Clamp和 Power Clamp的对应关系；Bus Definition用来定义总线Bus和相关的时钟参考信号。对于包 含多个Component的IBIS模型，可以通过右上角Component T拉列表进行选择。另外，如果 提供芯片每条I/O 口和电源地网络的分布参数模型，则可以勾选Explicit IO Power and Ground Terminals选项，将每条I/O 口和其对应的电源地网络对应起来，以更好地仿真SSN效应，这 个选项通常配合Cadence XcitePI的10 Model Extraction功能使用。DDR3一致性测试是否适用于双通道或四通道内存配置？校准DDR3测试市场价

如何执行DDR3的一致性测试？江西DDR3测试销售

DDRx接口信号的时序关系

DDR3的时序要求大体上和DDR2类似，作为源同步系统，主要有3组时序设计要求。 一组是DQ和DQS的等长关系，也就是数据和选通信号的时序；一组是CLK和ADDR/CMD/ CTRL的等长关系，也就是时钟和地址控制总线的关系；一组是CLK和DQS的关系， 也就是时钟和选通信号的关系。其中数据和选通信号的时序关系又分为读周期和写周期两个 方向的时序关系。

要注意各组时序的严格程度是不一样的，作为同组的数据和选通信号，需要非常严格的 等长关系。Intel或者一些大芯片厂家，对DQ组的等长关系经常在土25mil以内，在高速的 DDR3设计时，甚至会要求在±5mil以内。相对来说地址控制和时钟组的时序关系会相对宽松 一些，常见的可能有几百mil。同时要留意DQS和CLK的关系，在绝大多数的DDR设计里 是松散的时序关系，DDR3进行Fly-by设计后更是降低了 DQS和CLK之间的时序控制要求。 江西DDR3测试销售