DDR – memoria a doppia velocità di trasferimento dati

Guida passo dopo passo: Indagini avanzate nei progetti con memorie DDR3/DDR4

Maggiori informazioni

Test delle memorie DDR

Come di solito accade con un bus di dati ad alta velocità, gli oscilloscopi sono in grado di gestire praticamente tutti i requisiti per il collaudo delle memorie DDR, trasferimenti di dati e proprietà del segnale, sia in fase di sviluppo che di collaudo di conformità. A livello della scheda a circuito stampato, gli analizzatori di rete possono fornire il massimo grado di accuratezza per il collaudo dell'integrità del segnale dei canali di segnale.

Nozioni di base sulle memorie DDR

La tecnologia DDR SDRAM per memorizzare dati e consentire un rapido scambio di dati con un processore è stata introdotta nel 1998 ed è ora alla sua quinta generazione. DDR sta per "doppia" velocità di trasmissione dei dati, dal momento che si verificano due trasferimenti di bit di dati per ciclo di clock. Le DDR SDRAM dominano oggi la memoria principale per tutti i tipi di processori. A ogni generazione di DDR SDRAM, la velocità di trasferimento dei dati e la frequenza del segnale di clock sono aumentate, mentre le tensioni operative e il consumo energetico sono diminuiti. L'enorme aumento delle prestazioni e la mancanza di retrocompatibilità tra le generazioni fanno sì che siano comunemente in uso più generazioni di DDR: dalla DDR5, introdotta nei PC di fascia alta nel 2021, alla DDR2, introdotta nel 2003.

Webinar: Verifica e debug dei sistemi di memoria DDR

Le vostre sfide di test con le memorie DDR

Le versioni della tecnologia DDR non sono compatibili tra loro; è necessario scegliere la versione più adatta a un particolare progetto, considerando fra l'altro i requisiti di prestazione, la complessità del design o i costi e la disponibilità dei componenti.
La DDR utilizza il trasferimento di dati bidirezionale; per il collaudo dell'integrità del segnale, come si fa a determinare se i dati vengono scritti o letti dalla memoria?
Il budget per le apparecchiature di collaudo è limitato; quale apparecchiatura di collaudo soddisfa meglio le vostre esigenze e il vostro budget?
Il collaudo di conformità DDR conforme al rispettivo standard JEDEC è complesso, affinché i risultati siano validi; dovete essere certi di condurre correttamente i test di conformità.
I chip di memoria DDR vengono solitamente forniti in pacchetti BGA. Se non c'è accesso ai vias sul retro, è necessario aggiungere interposer tra il chip di memoria e la scheda. Affinché le misure siano attendibili, è necessario tenere conto della loro influenza sul sistema di prova.

Le nostre soluzioni per i test DDR

Gli oscilloscopi R&S®RTO64 e R&S®RTP forniscono opzioni di applicazione dedicate per condurre collaudi di interfaccia memoria DDR3, DDR4 e DDR5. Le opzioni DDR per entrambi gli oscilloscopi sono uniche sul mercato per il supporto della decodifica dei segnali DDR di LETTURA/SCRITTURA, abilitando la funzionalità del diagramma a occhio e fornendo collaudi automatizzati di conformità alle specifiche ufficiali JEDEC degli standard DDR e LPDDR.

Per la maggior parte, i problemi che i progettisti stanno affrontando con le memorie DDR riguarderanno il layout della scheda; problemi come la larghezza di banda inadeguata, il cross-coupling da altri blocchi funzionali, il disadattamento di impedenza o il jitter. Entrambe le famiglie di oscilloscopi R&S offrono un'ampia gamma di funzioni per il debugging delle problematiche di integrità del segnale, a partire da trigger a zona, analisi a occhio avanzata, decomposizione di jitter e rumore, o analisi dell'integrità dell'alimentazione, e altro ancora.

La larghezza di banda dell'oscilloscopio è il fattore più significativo per determinare quale generazione di DDR può essere testata a una determinata velocità di dati. Per il collaudo del sistema, la larghezza di banda deve coprire dalla terza alla quinta armonica della frequenza fondamentale del segnale testato.

DDR3, DDR3L e LPDDR3 (1.2v) richiedono l'opzione K91 su un oscilloscopio R&S®RTO64 o R&S®RTP.
Per velocità di dati DDR3 fino a 1,6 GBps, un oscilloscopio R&S®RTO64 con larghezza di banda di 4 GHz è più che sufficiente, mentre per velocità di dati superiori fino a 2,133 Gbps per le memorie DDR3 si raccomanda un oscilloscopio con larghezza di banda di 6 GHz.
I sistemi DDR4 o LPDDR4 richiedono l'opzione K93 e un oscilloscopio R&S®RTP084 da 8 GHz. Per verificare i tempi di salita dei segnali di dati e di controllo, si raccomanda un R&S®RTP164B.
Il collaudo DDR5 è gestito con l'opzione RTP-K94, mentre l'LPDDR5 richiede l'opzione RTP-K95 e il modello RTP a 16 GHz RTP164B.

Per semplificare e automatizzare le procedure di conformità con una di queste opzioni, il software R&S®ScopeSuite fornisce:

La procedura guidata grafica completa per accompagnarvi nelle procedure di conformità dall'inizio alla fine.
Il controllo automatico di tutte le impostazioni necessarie dell'oscilloscopio e delle sequenze di test di conformità.
Rapporti di test configurabili per documentare i risultati del test.

Rohde & Schwarz fornisce anche tutti gli accessori necessari, come le sonde ad alta velocità con soluzioni di saldatura flessibili e software di deembedding per la compensazione degli adattatori di test di terze parti di Nexus Technologies o EyeKnowHow per il debug DDR, i test di integrità del segnale, la validazione e i test di conformità.

Per i test dei canali di segnale tra moduli DDR e processore, gli analizzatori di reti Rohde & Schwarz (R&S®ZNA, R&S®ZNB) forniscono misure di integrità del segnale con una gamma dinamica e una larghezza di banda massima che superano ampiamente tutti i requisiti degli standard DDR. Per entrambe le famiglie di analizzatori, le opzioni K2 e K20 forniscono l'analisi nel dominio del tempo, compresi i diagrammi a occhio, e l'analisi simultanea nel dominio della frequenza.

Vantaggi delle nostre soluzioni di test delle memorie DDR

Test completi, dal debug del progetto al test di conformità nei domini della frequenza e del tempo di dispositivi, interposer e connettori DDR, forniti da apparecchiature di test che soddisfano tutti i requisiti, tra cui oscilloscopi, analizzatori di reti vettoriali, sonde e soluzioni di saldatura.
Separazione automatica dei burst di LETTURA/SCRITTURA. Poiché il DDR utilizza interfacce bidirezionali, i burst dei segnali di lettura e scrittura devono essere distinti l'uno dall'altro prima di poter effettuare qualsiasi analisi. Con le opzioni R&S DDR, gli oscilloscopi RTO6/RTP decodificano automaticamente i burst di lettura/scrittura.
Test di integrità del segnale intuitivi, rapidi e di lunga durata.
Il potente trigger a zona consente di concentrare l'analisi su sequenze di dati dedicate. Con gli strumenti di analisi a occhio dei dati, è possibile ricercare eventuali problemi di integrità del segnale ed eseguire collaudi delle maschere per periodi più lunghi. Utilizzate gli strumenti avanzati di analisi del jitter per esaminare l'interferente sul clock o verificare il vostro margine.
Siate certi che il test di conformità sarà eseguito correttamente. Istruzioni passo-passo completamente illustrate, dal collegamento dell'oscilloscopio, delle sonde, dell'apparecchiatura di prova e del dispositivo in prova, fino alla fine della sequenza di test, compresa l'esecuzione di singoli test, la modifica dei parametri durante il test e l'impostazione di limiti definiti dall'utente.

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