使用SystemSI进行DDR3信号仿真和时序分析实例
SystemSI是Cadence Allegro的一款系统级信号完整性仿真工具,它集成了 Sigrity强大的 电路板、封装等互连模型及电源分布网络模型的提取功能。目前SystemSI提供并行总线分析 和串行通道分析两大主要功能模块,本章介绍其中的并行总线分析模块,本书第5章介绍串 行通道分析模块。
SystemSI并行总线分析(Parallel Bus Analysis)模块支持IBIS和HSPICE晶体管模型, 支持传输线模型、S参数模型和通用SPICE模型,支持非理想电源地的仿真分析。它拥有强 大的眼图、信号质量、信号延时测量功能和详尽的时序分析能力,并配以完整的测量分析报 告供阅读和存档。下面我们结合一个具体的DDR3仿真实例,介绍SystemSI的仿真和时序分 析方法。本实例中的关键器件包括CPU、4个DDR3 SDRAM芯片和电源模块, 如何选择适用于DDR3一致性测试的工具?甘肃DDR3测试故障
DDR 系统概述
DDR 全名为 Double Data Rate SDRAM ,简称为 DDR。DDR 本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高 SDRAM 的速度,它允许在时钟的上升沿和下降沿读/写数据,因而其数据速率是标准 SDRAM 的两倍,至于地址与控制信号与传统 SDRAM 相同,仍在时钟上升沿进行数据判决。 DDR 与 SDRAM 的对比DDR 是一个总线系统,总线包括地址线、数据信号线以及时钟、控制线等。其中数据信号线可以随着系统吞吐量的带宽而调整,但是必须以字节为单位进行调整,例如,可以是 8 位、16 位、24 位或者 32 位带宽等。 所示的是 DDR 总线的系统结构,地址和控制总线是单向信号,只能从控制器传向存储芯片,而数据信号则是双向总线。
DDR 总线的系统结构DDR 的地址信号线除了用来寻址以外,还被用做控制命令的一部分,因此,地址线和控制信号统称为地址/控制总线。DDR 中的命令状态真值表。可以看到,DDR 控制器对存储系统的操作,就是通过控制信号的状态和地址信号的组合来完成的。 DDR 系统命令状态真值表 甘肃DDR3测试故障如何解决DDR3一致性测试期间出现的错误?
单击Check Stackup,设置PCB板的叠层信息。比如每层的厚度(Thickness)、介 电常数(Permittivity (Er))及介质损耗(LossTangent)。
单击 Enable Trace Check Mode,确保 Enable Trace Check Mode 被勾选。在走线检查 流程中,可以选择检查所有信号网络、部分信号网络或者网络组(Net Gr。叩s)。可以通过 Prepare Nets步骤来选择需要检查的网络。本例釆用的是检查网络组。检查网络组会生成较详 细的阻抗和耦合检查结果。单击Optional: Setup Net Groups,出现Setup Net Groups Wizard 窗口。
在Setup NG Wizard窗口中依次指定Tx器件、Rx器件、电源地网络、无源器件及 其模型。
DDR3(Double Data Rate 3)是一种常见的动态随机存取存储器(DRAM)标准,它定义了数据传输和操作时的时序要求。以下是DDR3规范中常见的时序要求:
初始时序(Initialization Timing)tRFC:内存行刷新周期,表示在关闭时需要等待多久才能开启并访问一个新的内存行。tRP/tRCD/tRA:行预充电时间、行开放时间和行访问时间,分别表示在执行读或写操作之前需要预充电的短时间、行打开后需要等待的短时间以及行访问的持续时间。tWR:写入恢复时间,表示每次写操作之间小需要等待的时间。数据传输时序(Data Transfer Timing)tDQSS:数据到期间延迟,表示内存控制器在发出命令后应该等待多长时间直到数据可用。tDQSCK:数据到时钟延迟,表示从数据到达内存控制器到时钟信号的延迟。tWTR/tRTW:不同内存模块之间传输数据所需的小时间,包括列之间的转换和行之间的转换。tCL:CAS延迟,即列访问延迟,表示从命令到读或写操作的有效数据出现之间的延迟。刷新时序(Refresh Timing)tRFC:内存行刷新周期,表示多少时间需要刷新一次内存行。 DDR3一致性测试是否包括高负载或长时间运行测试?
DDR4: DDR4釆用POD12接口,I/O 口工作电压为1.2V;时钟信号频率为800?1600MHz; 数据信号速率为1600?3200Mbps;数据命令和控制信号速率为800?1600Mbps。DDR4的时 钟、地址、命令和控制信号使用Fly-by拓扑走线;数据和选通信号依旧使用点对点或树形拓 扑,并支持动态ODT功能;也支持Write Leveling功能。
综上所述,DDR1和DDR2的数据和地址等信号都釆用对称的树形拓扑;DDR3和DDR4的数据信号也延用点对点或树形拓扑。升级到DDR2后,为了改进信号质量,在芯片内为所有数据和选通信号设计了片上终端电阻ODT(OnDieTermination),并为优化时序提供了差分的选通信号。DDR3速率更快,时序裕量更小,选通信号只釆用差分信号。 是否可以通过重新插拔DDR3内存模块解决一致性问题?甘肃DDR3测试故障
DDR3一致性测试是否可以修复一致性问题?甘肃DDR3测试故障
"DDRx"是一个通用的术语,用于表示多种类型的动态随机存取存储器(DRAM)标准,包括DDR2、DDR3和DDR4等。这里的"x"可以是任意一个数字,了不同的DDR代数。每一代的DDR标准在速度、带宽、电气特性等方面都有所不同,以适应不断增长的计算需求和技术发展。下面是一些常见的DDR标准:DDR2:DDR2是第二代DDR技术,相比于DDR,它具有更高的频率和带宽,以及更低的功耗。DDR2还引入了一些新的技术和功能,如多通道架构和前瞻性预充电(prefetch)。DDR3:DDR3是第三代DDR技术,进一步提高了频率和带宽,并降低了功耗。DDR3内存模块具有更高的密度和容量,可以支持更多的内存。DDR4:DDR4是第四代DDR技术,具有更高的频率和带宽,较低的电压和更高的密度。DDR4内存模块相对于之前的DDR3模块来说,能够提供更大的容量和更高的性能。每一代的DDR标准都会有自己的规范和时序要求,以确保DDR内存模块的正常工作和兼容性。DDR技术在计算机系统、服务器、嵌入式设备等领域广泛应用,能够提供快速和高效的数据访问和处理能力。甘肃DDR3测试故障