Отладка и проверка интерфейса динамической оперативной памяти DDR в рамках проектирования системы может быть непростой задачей. Функция зонального запуска в высокоэффективных осциллографах R&S®RTP идеально подходит для разделения операций чтения и записи в целях анализа целостности сигналов.
Высокоэффективный осциллограф R&S®RTP с высокоскоростными модульными пробниками, подключенными к интерфейсу памяти DDR в целях отладки и проверки целостности сигналов
Измерительная задача
По мере увеличения скоростей передачи данных и плотности размещения компонентов становится всё сложнее встраивать интерфейс памяти DDR. Разработчики должны гарантировать достаточную целостность сигналов для надежного обмена данными между процессором и динамической оперативной памятью DDR.
С помощью осциллографа можно эффективно проверять целостность сигналов и выявлять источники ошибок. Сигналы данных (DQ) и стробирования данных (DQS) передаются в обоих направлениях, что существенно усложняет задачу. Очень сложно различать пакетные сигналы ЧТЕНИЕ (память отправляет данные в процессор) и ЗАПИСЬ (процессор отправляет данные в память) для сигналов DQ и DQS. Для анализа целостности сигналов требуется раздельная обработка сигналов чтения и записи.
DDR4: сигналы DQ (C2: зеленый) и DQS (C3: оранжевый) с пакетными сигналами ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ. В этом примере возможно визуальное разделение пакетных сигналов чтения и записи на основе амплитуды. (R: чтение; W: запись)
Решение компании Rohde & Schwarz
Пример конфигурации
В нашем примере в ПК используется двухрядный модуль динамической оперативной памяти DDR4. Передача данных моделируется с помощью ПО для испытаний памяти MemTest86, при этом в произвольном режиме испытаний (RANDOM) генерируется смесь пакетных сигналов чтения и записи. Для проведения испытаний высокоскоростные пробники, как правило, припаиваются к выводам тактового сигнала и избранных сигналов DQ с соответствующими сигналами DQS, а также к выводам сигналов команд/адресов (например, сигнал выбора кристалла).
Зона 1 без пересечения для сигнала DQS запускает сбор данных по началу пакетных сигналов ЧТЕНИЕ
и ЗАПИСЬ при отсутствии предварительной активности.
Зональный запуск
Осциллографы Rohde & Schwarz оснащены функцией зонального запуска, для которой задаются участки (зоны) осциллограммы, которые ДОЛЖНЫ или НЕ ДОЛЖНЫ пересекаться, чтобы происходил запуск захвата сигнала. С помощью этих зон можно целенаправленно запускать сбор данных сигнала по определенным характеристикам сигнала.
Данный процесс можно применять к сигналу DQS, чтобы сконцентрировать внимание на различных режимах преамбулы или амплитудах пакетных сигналов ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ в целях испытаний интерфейса DDR.
Зональный запуск всегда работает в сочетании со стандартным запуском по фронту сигнала, длительности импульса или другому событию. В приведенном здесь примере запуск по фронту сигнала применяется к сигналу DQS, а первая зона (без пересечения) концентрирует внимание на начале пакетных сигналов. Наложение сигналов DQ (послесвечение вкл.) показывает, что были захвачены оба сигнала: ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ. Фронты сигнала DQ выровнены по фронту сигнала DQS для пакетного сигнала ЧТЕНИЕ и по центру для пакетного сигнала ЗАПИСЬ.
Зона 2 без пересечения ограничивает амплитуду, чтобы исключить пакетные сигналы ЧТЕНИЕ из сбора данных. Зона 3 ограничивает длительность пакетного сигнала до 8 бит.
Дополнительные зоны помогают сосредоточить внимание на определенных характеристиках сигнала, чтобы различать пакетные сигналы ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ. Когда пробники подключаются близко к памяти, амплитуда пакетных сигналов ЗАПИСЬ уменьшается по причине потерь при передаче сигнала в канале между процессором и памятью.
Испытания по маске применяются к захвату пакетного сигнала ЗАПИСЬ. На сигнале DQ применяется цветовая таблица для визуального представления статистического распределения сигнала данных DQ.
После надежного разделения сигналов можно ввести в действие прочие инструменты анализа. В качестве примеров приводятся простые измерения амплитуды и синхронизации в обоих сигналах DQ и DQS или измерения синхронизации между сигналами DQ и DQS. Более сложные испытания целостности сигнала позволяют с помощью гистограммы определять джиттер и шум, а испытания по маске дают возможность проверять глазковые диаграммы открытых данных. Используя зональный запуск для разделения сигналов чтения и записи, можно проводить непрерывные испытания в целях обнаружения редких аномалий сигналов в системе.
Заключение
Функция зонального запуска в осциллографах Rohde & Schwarz является эффективным инструментом для отладки и проверки интерфейса памяти. Путем комбинирования стандартного запуска по определенным событиям и заданных зон, которые должны или не должны пересекаться сигналом, можно надежно разделять сигналы чтения и записи в целях дальнейшего подробного анализа целостности сигналов. Высокая скорость сбора данных в осциллографах Rohde & Schwarz обеспечивает быстрый сбор данных и высокую статистическую достоверность.
Сопутствующие товары
