DDR測試技術(shù)和工具是否跟上了時(shí)代步伐？

　　DDR是雙倍數據速率的SDRAM內存，如今大多數計算機系統、服務(wù)器產(chǎn)品的主流存儲器技術(shù)，并且不斷向嵌入式系統應用領(lǐng)域滲透。孰不知，隨著(zhù)iPhone等大牌智能手機的采納，DDR內存儼然成為智能手機轉變的方向之一，例如韓國泛泰去年底最新推出的Android智能手機Vega X就搭載了512MB的DDR2內存。

　　DDR技術(shù)不斷發(fā)展，并行總線(xiàn)達到了串行技術(shù)的速度，時(shí)鐘速度達到1GHz。目前，DDR3現在已經(jīng)具備1.6Gb/s的數據速率，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、多種容量和多種規格,從DDR-266的266MT/S、133MHz、2.5V電壓，已經(jīng)發(fā)展到了現在的DDR2-1066的1066MT/S、533MHz、1.8V電壓。另外，低能耗DDR(LP-DDR，用于便攜式計算機)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、多種容量和多種規格,從DDR-266的266MT/S、133MHz、2.5V電壓，已經(jīng)發(fā)展到了現在的DDR3-1600,1.5V電壓。另外，低能耗DDR(LP-DDR，用于便攜式計算機)也是DDR的發(fā)展趨勢之一。

　　圖1：DDR存儲器的設計正超過(guò)千兆位數據速率，時(shí)鐘速度就要達到1GHz，帶來(lái)了更大的測試挑戰。

　　技術(shù)的升級和應用領(lǐng)域的拓展，都使DDR存儲器的驗證和測試更具挑戰性。高數據速率和時(shí)鐘速度使得時(shí)序余量更緊張，導致串擾、阻抗匹配和抖動(dòng)問(wèn)題加劇，這需要使用高速測試測量技術(shù)和性能更高的測試測量工具，以獲得更好的信號捕獲能力、測試精度等。

　　DDR測試要點(diǎn)和難點(diǎn)

　　鑒于DDR的stub(短線(xiàn))拓撲結構和緊張的時(shí)序容限，在驗證和測試中要求檢驗多種指標，包括：電氣電源和信號電源質(zhì)量，噪聲、毛刺和地彈/地跳；時(shí)鐘信號質(zhì)量，上升時(shí)間和下降時(shí)間/slew rate ；命令、地址和數據有效窗口(建立/保持時(shí)間)；DQS/DQ/時(shí)鐘偏斜。

　　DDR數據速率的不斷提升使得存儲系統的信號完整性問(wèn)題日益凸顯。因此必須將物理層的信號與系統級的時(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(xiàn)引發(fā)的錯誤，確保存儲系統準確工作。需要關(guān)聯(lián)的時(shí)序包括：存儲器初始化時(shí)序；SDRAM模式寄存器操作(MSR)；讀/寫(xiě)數據有效窗口；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數據信號DQ和DQS是雙向的，所以讀信號和寫(xiě)信號會(huì )同時(shí)出現在數據線(xiàn)上，比較難分離那些數據是讀數據哪些數據是寫(xiě)數據；第二，就是探測問(wèn)題，DDR2或者3使用的是BGA封裝，測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，所以對于帶寬和探測信號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(mǎn)足不了測試的要求了，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)合測試。”

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