DDR (memoria de doble velocidad de transferencia de datos)

Guía paso a paso: sondeo de vanguardia en el diseño de memorias DDR3/DDR4

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Pruebas de memoria DDR

Como suele suceder con un bus de datos en serie de alta velocidad, los osciloscopios pueden prácticamente manejar todos los requisitos para probar la transferencia de datos de las memorias de doble velocidad de transferencia de datos (DDR)paray las propiedades de la señal tanto durante el desarrollo como en los ensayos de conformidad de memorias DDR. En la capa física, los analizadores de redes pueden proporcionar el más alto nivel de precisión para pruebas de integridad de señal. Es de suma importancia tanto para los fabricantes de computadoras y todo tipo de dispositivos electrónicos que utilizan memorias de acceso aleatorio (RAM) para ejecutar sus programas, como para los proveedores de chips de memorias de toda la industria, realizar una prueba de la memoria DDRdurante el diseño y posteriormente a fin de verificar su funcionamientoy controlar la calidad de la producción.

Aspectos básicos de las memorias DDR

La tecnología DDRpara transferir memoria desde y hacia un procesador se introdujo en 1998 y está actualmente en su quinta generación. DDR significa «doble» velocidad de transferencia de datos; debido a que existen dos transferencias de memoria por ciclo de reloj. Anteriormente, existía solo uno, por lo que la memoria DDR rápidamente reemplazó la memoria SDRAM (memoria de acceso aleatorio dinámico síncrono). Actualmente, la memoria DDR domina el acceso a la memoria de lectura/escritura en todos los tipos de procesadores y computadoras pequeños. Con cada generación de memorias DDR, se han incrementado las velocidades de transferencias de datos y la frecuencia de reloj, al tiempo que se han disminuido los voltajes de funcionamiento y el consumo de energía. El enorme incremento del rendimiento, así como la falta de compatibilidad entre las generaciones anteriores significa que aún sean de uso común varias generaciones de memorias DDR, desde las DDR5, que se introdujeron en las PC de alta gama en 2021, hasta las DDR2, que se introdujeron en 2003. Pese a que aún se venden en grandes cantidades los componentes DDR2 debido a que muchos procesadores utilizan estas tecnologías, los nuevos avances se han visto muy limitados.

Webinar: «DDR memory system design verification and debug»

Los desafíos de la tecnología DDR

Las versiones de las memorias DDR no son compatibles entre sí, se debe escoger la versión que mejor se adecue a un proyecto en particular; muy probablemente a veces una versión de memoria DDR se adecue mejor que otra.
La memoria DDR es bidireccional; ¿cómo se determina si los datos se escriben o se leen en la memoria?
El presupuesto para instrumentación de prueba y medición es limitado; ¿qué instrumentación se ajusta mejor a sus necesidades y presupuesto?
Los ensayos de conformidad de memorias DDR consisten en una serie de procedimientos que deben seguirse de manera muy estricta para que los resultados sean válidos; debe asegurarse que está realizando de manera correcta los ensayos de conformidad.
A mayor frecuencia, mayores serán los efectos de pérdida de señal de las sondas, cables y adaptadores. A fin de que las mediciones sean correctas, deben tomarse en cuenta las influencias de la configuración.

Nuestras soluciones para pruebas de memorias DDR

Tanto los osciloscopios R&S®RTO64, como R&S®RTPproporcionan el rendimiento que se necesita para realizar pruebas de memorias DDR3 y DDR4. Las opciones DDR especiales de ambos osciloscopios son únicas en el mercado, ya que admiten disparo y decodificación de señales DDR, así como ensayos de conformidad de las especificaciones oficiales de la JEDEC de los estándares DDR.

La mayoría de los problemas con los que se enfrentan los diseñadores de circuitos, como por ejemplo, funciones de lectura-escritura de memorias que utilizan una interfaz DDR, se encontrarán en el diseño del módulo, problemas como un ancho de banda inadecuado, acoplamiento cruzado de otros bloques funcionales, desadaptaciones de impedancias o jitter. Ambas gamas de osciloscopios incluyen una gran variedad de funciones para depurar el rendimiento deficiente en términos de integridad y contenido de la señal, además de verificar el rendimiento, como mediciones estadísticas rápidas, ojo en tiempo real, descomposición de jitter de vanguardia y mucho más.

El ancho de banda del osciloscopio es el factor más importante para determinar que señales pueden adquirirse y para que propósito de la prueba. Para depurar, el ancho de banda debe cubrir el tercer armónico de la frecuencia fundamental de la señal requerida y para ensayos de conformidad el quinto armónico.

DDR3 (1.5v), DDR3L (1.35v), y LPDDR3 (1.2v), y se requiere la opción K91 en un osciloscopio R&S®RTO64 o R&S®RTP.
Para anchos de banda de DDR3 de hasta 1.6 GHz es más que suficiente un osciloscopio R&S®RTO64 con un ancho de banda de 4 GHz, para anchos de banda DDR3 superiores de un máximo de 2.133 GHz se requiere de un ancho de banda de 6 GHz, o un osciloscopio R&S®RTP. Con un osciloscopio R&S®RTP084, puede investigarse muy fácilmente hasta el quinto armónico del ancho de banda máximo de DDR3, tanto para la depuración del diseño como para ensayos de conformidad.
DDR4 o LPDDR4 requieren de la opción K93 y de un osciloscopio R&S®RTP084 de 8 GHz. Para verificar los tiempos de subida de los datos y de las señales de control, un osciloscopio R&S®RTP164 puede que sea más el más adecuado.

A fin de simplificar y automatizar los procedimientos de conformidad con cualquiera de estas opciones, el software R&S®ScopeSuiteproporciona:

Un completo asistente gráfico para guiarlo en los procedimientos de conformidad desde el inicio hasta el final.
Control automatizado de todos los ajustes que el osciloscopio necesita, así como de las secuencias de los ensayos de conformidad.
La mayoría de competidores utilizan el posprocesamiento para corregir los efectos de la configuración, el osciloscopio R&S®RTP en cambio utiliza filtros digitales (opción K122). Compensa los equipos de la configuración en tiempo real, hasta una frecuencia máxima de actualización de un millón por segundo, cientos de veces más rápido que los competidores
Resultados de prueba configurables para fines de documentación.

Rohde & Schwarz también proporciona todos los accesorios necesarios, como sondas de alta velocidad con la impedancia que se necesita para el elevado ancho de banda, bus de un solo extremo, así como adaptadores para la depuración de la memoria DDR, pruebas de integridad de señal, validación y ensayos de conformidad.

Para pruebas de interfaz entre los módulos de memoria DDR y la placa de circuito impreso (PCB), los analizadores de redes (R&S®ZNA, R&S®ZNB) de Rohde & Schwarz proporcionan mediciones de integridad de señal con una gama dinámica y un ancho de banda máximo que excede ampliamente todos los requisitos de la memoria DDR. Para ambas gamas de analizadores, la opción K2 junto con la K20 proporcionan un análisis en el dominio del tiempo, como también diagramas de ojo y un análisis simultáneo del dominio de la frecuencia.

Ventajas de nuestras soluciones para pruebas de memoria DDR

Pruebas completas: desde depuración de diseño hasta ensayos de conformidad tanto en los dominios de la frecuencia como en el del tiempo de los dispositivos de memoria DDR, intercaladores y conectores, realizadas con una instrumentación de prueba y medición que cumple con todos los requisitos para estas pruebas, entre los que figuran osciloscopios, analizadores de redes vectoriales, sondas y adaptadores.
Localice los datos de interés con confianza. Disparo rápido basado en hardware por todo el ancho de banda de la señal, así como en los caracteres de datos y control, los códigos de control y los errores. Los datos decodificados se muestran directamente con la señal o en formato de tabla. Busque en una amplia gama de parámetros de datos y marque las ocurrencias tanto en la visualización de la señal o en la tabla de datos decodificados.
Separación automática de las señales de datos (DQ) y las estroboscópicas (DQS). Dado que la memoria DDR es bidireccional, las ráfagas de señales de lectura y escritura deben diferenciarse una de la otra antes de llevar a cabo cualquier análisis. Con la opción K91, el osciloscopio decodifica de manera automática las ráfagas de lectura/escritura.
Intuitiva, tanto para pruebas integridad de señal rápidas, así como de larga duración.
Con las herramientas de análisis de diagrama de ojo, investigue cualquier problema con la integridad de señal. Con una prueba de máscara configurada en el ojo, verifique la conformidad durante un periodo de tiempo prolongado, para asegurarse de que la señal esté siempre conforme.
Tenga la seguridad de que los ensayos de conformidad se llevan a cabo de manera correcta. Instrucciones paso a paso completamente ilustradas: desde cómo conectar el osciloscopio, las sondas, los adaptadores, y el dispositivo, hasta el final de la secuencia de prueba, incluye también cómo ejecutar pruebas individuales, cambio de parámetros a la mitad de la prueba, así como el ajuste de los límites definidos por el usuario.

Si tiene alguna pregunta, póngase en contacto con nosotros.

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