高速數(shù)據(jù)傳輸接口DDR2 I/F 的特性及測試

前言

近年來隨著視頻設備、個人電腦的發(fā)展，在這些設備上進行的3d處理，視頻交換以及復雜的運算導致數(shù)據(jù)量急劇增大，為了滿足這些數(shù)據(jù)要在處理器、memory和外圍設備之間的高速交換，近年來出現(xiàn)了多種多樣的高速接口。同時，由于數(shù)據(jù)的高速傳輸，也給測試帶來的新技術(shù)上及測試成本上的挑戰(zhàn)。本文將基于advantest的t6500系列測試系統(tǒng)，針對最近出現(xiàn)的高速數(shù)據(jù)傳輸接口ddr2 i/f的特性及測試進行簡單介紹。

高速memory i/f概要

為了簡單說明，表1列出了從1990年至今 pc memory總線，微處理器，memory單元以及高速接口的對應情況。從表中可以看出傳輸總線的速度隨著從sdr到ddr2的轉(zhuǎn)變而迅速提高。隨著數(shù)據(jù)量的日益增大，ddr2存儲器已成為內(nèi)存和圖形處理芯片的主流應用。因此，soc芯片中的ddr2 i/f 應用也越來越廣泛。

ddr2在memory cell和i/o buffer間集成了4 bit 的pre-fetches傳輸線，相同頻率的ddr1只集成了2 bit，因此ddr2的數(shù)據(jù)頻率可以達到ddr1的2倍（如圖2）。

ddr2 i/f高速信號傳輸原理

ddr2 i/f的管腳示例如圖3，決定ddr2 i/f i/o特點的管腳是dqs(data strobe signal)和dq(data)。clk用來提供外部時鐘信號，command用來提供控制指令，dm用來屏蔽某些數(shù)據(jù)位的輸出。

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式不同，ddr2數(shù)據(jù)(data)的輸入輸出并不是與外部時鐘信號同步，而是由差分的dqs(data strobe signal)信號進行控制。如圖4所示，dq的數(shù)據(jù)輸出是有dqs的上升沿和下降沿觸發(fā)的。通過這種方式，可以實現(xiàn)ddr2芯片數(shù)據(jù)的高速傳輸。　　

ddr2 i/f 測試要求

ddr2 i/f的數(shù)據(jù)傳輸頻率很高，并且對傳輸信號的品質(zhì)要求也比較高，愛德萬測試提供了以t6577+ddr2 　i/f option module的方式滿足了dd2 i/f的各種性能測試及低成本的測試要求。

下面以ddr667（數(shù)據(jù)頻率667mbps）為例，簡單介紹對其進行測試時相應的信號管腳上需要的測試條件以及與其對應的測試方法：

　　　 dqs/dqn測試條件：信號頻率: 667mbps　接口規(guī)格:sstl18
　　　 clock測試條件：信號頻率：333mbps　接口規(guī)格：sstl18
　　　 dqs與dqn之間的關(guān)系：通過dqs信號控制dqn管腳上數(shù)據(jù)連續(xù)的輸入和輸出。
　　　 ac參數(shù)測試條件：通過option module提供高頻時間參數(shù)的測試條件。
　　 　 dc 參數(shù)測試條件：通過t6577內(nèi)置的mdc,udc測量單元對ddr2 i/f的dc參數(shù)進行高精度測試。

　　t6577+ ddr2 i/f option module原理圖

　　　 667mbps/sstl18輸出信號 ：t6577高速輸出模式可以對應
　　　 333mhz/sstl18 時鐘信號連續(xù)提供：option可以提供低jitter的信號
　　　 要求option可以檢測dq以及dqs的輸出以及它們之間的關(guān)系：利用option的source synchronous功能和sdr功能可以對應
　　　 667mbps/sstl18輸入輸出信號的精度保證：　通過dual transmission line和option是信號達到精度要求
　　　 ac測試中dqs和strb信號之間有一定的延遲：通過option可以提供可變的時間延遲，延遲時間±1ns，分辨率20ps
　　 　 dc測試：t6577的dc測試單元可以對應

t6577對應測試方法

利用t6577+ ddr2 i/f option module可以實現(xiàn)對ddr2 i/f dq和dqs管腳上信號的測試。圖6和圖7顯示出了在不同的數(shù)據(jù)輸入/輸出周期t6577可以完成的測試項目和完成ddr2功能測試提供的測試條件。

結(jié)論

通過上述介紹可以看出t6577 + ddr2 i/f option module完全可以滿足高速ddr2 i/f的高速高精度測試要求，實現(xiàn)了低成本的ddr2 i/f的測試。t6577作為通用soc測試系統(tǒng)，可以滿足各種soc,asic,rf/mixed芯片的測試要求，完成各種類型芯片的高速高精測試。