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。 DDR3内存的一致性测试是否会降低内存模块的寿命?广东校准DDR3测试
常见的信号质量包括阈值电平、Overshoot、Undershoot、Slew Rate> tDVAC等,DDRx 信号质量的每个参数JEDEC都给出了明确的规范。比如DDR3要求Overshoot和Undershoot 分别为0.4V,也就是说信号幅值P・P值应该在-0.4-1.9V,但在实际应用中由于不适合信号 端接使DDR信号质量变差,通过仿真就可以找出合适端接,使信号质量满足JEDEC规范。 下面以DDR3 1066Mbps信号为例,通过一个实际案例说明DDR3信号质量仿真。
在本案例中客户反映实测CLK信号质量不好。CLK信号从CUP (U100)出来经过4片 DDR3 (U101、U102、U103、U104),在靠近控制芯片接收端颗粒(近的颗粒)的信号很 差,系统工作不到DDR3 1066Mbpso在对时钟信号做了终端上拉匹配后,可以正常工作。 广东校准DDR3测试DDR3一致性测试是否适用于超频内存模块?
可以通过AllegroSigritySI仿真软件来仿真CLK信号。
(1)产品选择:从产品菜单中选择AllegroSigritySI产品。
(2)在产品选择界面选项中选择AllegroSigritySI(forboard)。
(3)在AllegroSigritySI界面中打开DDR_文件。
(4)选择菜单Setup-*Crosssection..,设置电路板层叠参数。
将DDRController和Memory器件的IBIS模型和文件放在当前DDR_文件的同一目录下,这样,工具会自动査找到目录下的器件模型。
从DDR1、DDR2、DDR3至U DDR4,数据率成倍增加,位宽成倍减小,工作电压持续降 低,而电压裕量从200mV减小到了几十毫伏。总的来说,随着数据传输速率的增加和电压裕 量的降低,DDRx内存子系统对信号完整性、电源完整性及时序的要求越来越高,这也给系 统设计带来了更多、更大的挑战。
Bank> Rank及内存模块
1.BankBank是SDRAM颗粒内部的一种结构,它通过Bank信号BA(BankAddress)控制,可以把它看成是对地址信号的扩展,主要目的是提高DRAM颗粒容量。对应于有4个Bank的内存颗粒,其Bank信号为BA[1:O],而高容量DDR2和DDR3颗粒有8个Bank,对应Bank信号为BA[2:0],在DDR4内存颗粒内部有8个或16个Bank,通过BA信号和BG(BankGroup)信号控制。2GB容量的DDR3SDRAM功能框图,可以从中看到芯片内部由8个Bank组成(BankO,Bankl,…,Bank7),它们通过BA[2:0]这三条信号进行控制。 DDR3一致性测试是否适用于特定应用程序和软件环境?
有其特殊含义的,也是DDR体系结构的具体体现。而遗憾的是,在笔者接触过的很多高速电路设计人员中,很多人还不能够说清楚这两个图的含义。在数据写入(Write)时序图中,所有信号都是DDR控制器输出的,而DQS和DQ信号相差90°相位,因此DDR芯片才能够在DQS信号的控制下,对DQ和DM信号进行双沿采样:而在数据读出(Read)时序图中,所有信号是DDR芯片输出的,并且DQ和DQS信号是同步的,都是和时钟沿对齐的!这时候为了要实现对DQ信号的双沿采样,DDR控制器就需要自己去调整DQS和DQ信号之间的相位延时!!!这也就是DDR系统中比较难以实现的地方。DDR规范这样做的原因很简单,是要把逻辑设计的复杂性留在控制器一端,从而使得外设(DDR存储心片)的设计变得简单而廉价。因此,对于DDR系统设计而言,信号完整性仿真和分析的大部分工作,实质上就是要保证这两个时序图的正确性。如何解决DDR3一致性测试期间出现的错误?广东校准DDR3测试
如何进行DDR3内存模块的热插拔一致性测试?广东校准DDR3测试
那么在下面的仿真分析过程中,我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的,因为虽然这个时序是规范中定义的标准,但是在系统实现中,我们所使用的是Micron的产品,而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求,但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说,DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准,而我们设计系统时,既然使用了Micron的产品,那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以,接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中,找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。广东校准DDR3测试