DDR測(cè)試技術(shù)和工具是否跟上了時(shí)代步伐？

　　DDR是雙倍數(shù)據(jù)速率的SDRAM內(nèi)存，如今大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、服務(wù)器產(chǎn)品的主流存儲(chǔ)器技術(shù)，并且不斷向嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域滲透。孰不知，隨著iPhone等大牌智能手機(jī)的采納，DDR內(nèi)存儼然成為智能手機(jī)轉(zhuǎn)變的方向之一，例如韓國(guó)泛泰去年底最新推出的Android智能手機(jī)Vega X就搭載了512MB的DDR2內(nèi)存。

　　DDR技術(shù)不斷發(fā)展，并行總線達(dá)到了串行技術(shù)的速度，時(shí)鐘速度達(dá)到1GHz。目前，DDR3現(xiàn)在已經(jīng)具備1.6Gb/s的數(shù)據(jù)速率，而DDR3-1866及更高速率版本正在開(kāi)發(fā)中，很快就會(huì)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。目前主流的DDR2也有多種速度、多種容量和多種規(guī)格,從DDR-266的266MT/S、133MHz、2.5V電壓，已經(jīng)發(fā)展到了現(xiàn)在的DDR2-1066的1066MT/S、533MHz、1.8V電壓。另外，低能耗DDR(LP-DDR，用于便攜式計(jì)算機(jī))和顯存GDDR也是DDR的發(fā)展變化版本。目前主流的DDR也有多種速度、多種容量和多種規(guī)格,從DDR-266的266MT/S、133MHz、2.5V電壓，已經(jīng)發(fā)展到了現(xiàn)在的DDR3-1600,1.5V電壓。另外，低能耗DDR(LP-DDR，用于便攜式計(jì)算機(jī))也是DDR的發(fā)展趨勢(shì)之一。

　　圖1：DDR存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)正超過(guò)千兆位數(shù)據(jù)速率，時(shí)鐘速度就要達(dá)到1GHz，帶來(lái)了更大的測(cè)試挑戰(zhàn)。

　　技術(shù)的升級(jí)和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，都使DDR存儲(chǔ)器的驗(yàn)證和測(cè)試更具挑戰(zhàn)性。高數(shù)據(jù)速率和時(shí)鐘速度使得時(shí)序余量更緊張，導(dǎo)致串?dāng)_、阻抗匹配和抖動(dòng)問(wèn)題加劇，這需要使用高速測(cè)試測(cè)量技術(shù)和性能更高的測(cè)試測(cè)量工具，以獲得更好的信號(hào)捕獲能力、測(cè)試精度等。

　　DDR測(cè)試要點(diǎn)和難點(diǎn)

　　鑒于DDR的stub(短線)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和緊張的時(shí)序容限，在驗(yàn)證和測(cè)試中要求檢驗(yàn)多種指標(biāo)，包括：電氣電源和信號(hào)電源質(zhì)量，噪聲、毛刺和地彈/地跳；時(shí)鐘信號(hào)質(zhì)量，上升時(shí)間和下降時(shí)間/slew rate ；命令、地址和數(shù)據(jù)有效窗口(建立/保持時(shí)間)；DQS/DQ/時(shí)鐘偏斜。

　　DDR數(shù)據(jù)速率的不斷提升使得存儲(chǔ)系統(tǒng)的信號(hào)完整性問(wèn)題日益凸顯。因此必須將物理層的信號(hào)與系統(tǒng)級(jí)的時(shí)序關(guān)聯(lián)起來(lái)，避免時(shí)序沖突、協(xié)議背離、時(shí)鐘抖動(dòng)以及由總線引發(fā)的錯(cuò)誤，確保存儲(chǔ)系統(tǒng)準(zhǔn)確工作。需要關(guān)聯(lián)的時(shí)序包括：存儲(chǔ)器初始化時(shí)序；SDRAM模式寄存器操作(MSR)；讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)有效窗口；休眠狀態(tài)的時(shí)序；普通工作狀態(tài)的時(shí)序。

　　至于DDR測(cè)試的難點(diǎn)，泰克的技術(shù)支持工程師余嵐最近在IIC-China的一場(chǎng)研討會(huì)中指出：“第一，DDR數(shù)據(jù)信號(hào)DQ和DQS是雙向的，所以讀信號(hào)和寫(xiě)信號(hào)會(huì)同時(shí)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上，比較難分離那些數(shù)據(jù)是讀數(shù)據(jù)哪些數(shù)據(jù)是寫(xiě)數(shù)據(jù)；第二，就是探測(cè)問(wèn)題，DDR2或者3使用的是BGA封裝，測(cè)試管腳隱藏在芯片的底下，因此探頭的選擇非常重要。另外由于DDR2和DDR3速率非常高，所以對(duì)于帶寬和探測(cè)信號(hào)保真度要求就格外的高，而且很多時(shí)候我們光靠示波器已經(jīng)滿足不了測(cè)試的要求了，需要聯(lián)合比如邏輯分析儀等進(jìn)行協(xié)議和時(shí)序的聯(lián)合測(cè)試。”

　　余嵐表示，帶寬/上升時(shí)間、采樣率、觸發(fā)方式、內(nèi)存軟件、探頭是DDR測(cè)試選擇示波器的重要考量指標(biāo)，其中帶寬/上升時(shí)間是重中之重，包括連接、信號(hào)保真度。但需要聯(lián)合邏輯分析儀等設(shè)備時(shí)，通道數(shù)和采樣率是最重要的考慮因素。