Test delle interfacce digitali ad alta velocità, test DDR

DDR – double data rate memory

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Test delle memorie DDR

Come di solito accade con i bus di dati seriali ad alta velocità, gli oscilloscopi sono in grado di gestire praticamente tutti i requisiti per la verifica delle connessioni DDR (Double Data Rate)e delle proprietà dei segnali, sia in fase di sviluppo che per le prove di conformità delle interfacce DDR. A livello fisico, gli analizzatori di reti possono fornire il massimo livello di accuratezza per i test di integrità del segnale. Per i produttori di computer e di tutti i tipi di dispositivi elettronici che utilizzano le memorie ad accesso casuale (RAM) per eseguire i programmi, nonché per i fornitori di chip di memoria di tutto il settore, è fondamentale eseguire un test delle memorie DDRdurante la progettazione e, successivamente, per la verifica del funzionamento delle DDRe il controllo di qualità in produzione.

Nozioni di base sulle memorie DDR

La tecnologia DDRper il trasferimento dei dati dalle memorie verso e da un processore è stata introdotta nel 1998 ed è ora alla sua quinta generazione. DDR è l'acronimo di “double” data rate("doppia" velocità di trasmissione dei dati), dal momento che si verificano due trasferimenti di memoria per ciclo di clock. In precedenza ne esisteva solo uno, quindi la tecnologia DDR ha sostituito rapidamente la tecnologia SDRAM, o Synchronous Dynamic Random Access Memory. Le interfacce DDR dominano oggi l'accesso alla memoria in lettura/scrittura per tutti i tipi di piccoli processori e computer. Con ogni generazione di interfaccia DDR, la velocità di trasferimento dei dati e la frequenza 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. Mentre i componenti DDR2 sono ancora venduti in grandi quantità, perché ci sono molti processori che utilizzano questa tecnologia, il loto nuovo sviluppo è strettamente limitato.

Webinar: Verifica e il debug dei sistemi di memoria DDR

Le vostre sfide di test sulle connessioni DDR

Le versioni della tecnologia DDR non sono compatibili tra loro, è necessario scegliere la versione più adatta a un particolare progetto; con ogni probabilità, a volte una versione DDR risulterà più adatta di un'altra.
La memoria DDR funziona in modo bidirezionale; come si fa a determinare se i dati vengono scritti o letti dalla memoria?
Il budget per le apparecchiature di test è limitato; quale apparecchiatura di test soddisfa meglio le vostre esigenze e il vostro budget?
I test di conformità DDR consistono in una serie di procedure che devono essere rigorosamente rispettate se si vuole che i risultati siano validi; si deve essere certi di condurre i test di conformità in modo corretto.
Più alta è la frequenza, maggiori sono gli effetti di perdita di segnale delle sonde, dei cavi e degli adattatori. Affinché le misure siano attendibili, è necessario tenere conto della loro influenza sul sistema di prova.

Le nostre soluzioni per i test DDR

Sia gli oscilloscopi R&S®RTO64che R&S®RTPoffrono le prestazioni necessarie per l'esecuzione di test di memoria DDR3 e DDR4. Le opzioni DDR dedicate per entrambi gli oscilloscopi sono uniche sul mercato per il supporto del trigger e della decodifica dei segnali DDR, e per il test di conformità alle specifiche ufficiali JEDEC degli standard DDR.

La maggior parte dei problemi che si presentano ai progettisti di circuiti che comprendono funzioni di lettura-scrittura di memorie le quali, a loro volta, utilizzano un'interfaccia DDR riguarda il layout della scheda; problemi come la larghezza di banda inadeguata, il cross-coupling da altri blocchi funzionali, il disattatamento di impedenza o il jitter. Entrambe le famiglie di oscilloscopi offrono un'ampia gamma di funzioni per il debug di prestazioni scadenti in termini di integrità e contenuto del segnale e per la verifica delle prestazioni, come le misure statistiche veloci, l'occhio in tempo reale, la decomposizione avanzata del jitter e altro ancora.

La larghezza di banda dell'oscilloscopio è il fattore più significativo per determinare quali segnali possono essere acquisiti e per quali finalità di test. Per il debug, la larghezza di banda deve coprire la terza armonica della frequenza fondamentale del segnale richiesto, per il test di conformità la quinta armonica.

Su un oscilloscopio R&S®RTO64 o R&S®RTP, i sistemi di memoria DDR3 (1.5v), DDR3L (1.35v) and LPDDR3 (1.2v) richiedono l'opzione K91.
Per larghezze di banda DDR3 fino a 1,6 GHz, un oscilloscopio R&S®RTO64 con larghezza di banda di 4 GHz è più che sufficiente, mentre per larghezze di banda superiori fino al massimo di 2,133 GHz per le memorie DDR3 è necessaria una larghezza di banda di 6 GHz, oppure un oscilloscopio R&S®RTP. Utilizzando un oscilloscopio R&S®RTP084, è possibile analizzare facilmente fino alla quinta armonica della massima larghezza di banda DDR3, sia per il debug dei progetti che per i test di conformità.
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, può essere più adatto un oscilloscopio R&S®RTP164.

Per semplificare e automatizzare le procedure di conformità con una di queste opzioni, R&S®ScopeSuiteoffre:

La procedura guidata grafica completa per accompagnarvi nelle procedure di conformità dall'inizio alla fine.
Controllo automatico di tutte le impostazioni necessarie dell'oscilloscopio e delle sequenze dei test di conformità.
La maggior parte dei concorrenti utilizza la post-elaborazione per eseguire il de-embedding degli effetti del sistema di misura; l'oscilloscopio R&S®RTP, invece, utilizza filtri digitali (opzione K122). Compensazione delle apparecchiature di prova in tempo reale, fino alla velocità massima di aggiornamento di un milione al secondo, un fattore di centinaia di volte più veloce rispetto alla concorrenza
Rapporti di collaudo configurabili per documentare i risultati dei test.

Rohde & Schwarz fornisce anche tutti gli accessori necessari, come le sonde ad alta velocità con l'alta impedenza richiesta per l'elevata larghezza di banda, il bus single end e le attrezzature di prova per il debug DDR, i test di integrità del segnale, la validazione e i test di conformità.

Per il test dell'interfaccia tra i moduli DDR e il circuito stampato, 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, l'opzione K2 più K20 fornisce l'analisi nel dominio del tempo, compresi i diagrammi ad occhio, e l'analisi simultanea nel dominio della frequenza.

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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 dispositivi di test.
Individuazione sicura dei dati di interesse. Trigger veloce basato su hardware su tutta la larghezza di banda del segnale, compresi i caratteri di dati e di controllo, i codici di controllo e gli errori. I dati decodificati vengono visualizzati direttamente con il segnale o in formato tabellare. Ricerca su un'ampia gamma di parametri di dati e marcatura delle occorrenze sia sul display del segnale che nella tabella dei dati decodificati.
Separazione automatica dei segnali dati (DQ) e data-strobe (DQS). Poiché l'interfaccia DDR funziona in modo bidirezionale, i burst dei segnali di lettura e scrittura devono essere distinti l'uno dall'altro prima di poter effettuare qualsiasi analisi. Con l'opzione K91, l'oscilloscopio decodifica automaticamente i burst di lettura/scrittura.
Test di integrità del segnale intuitivi, rapidi e di lunga durata.
Con gli strumenti di analisi e il diagramma a occhio è possibile ricercare ogni eventuale problema di integrità del segnale. Con un test con maschera sul diagramma a occhio, verificate la conformità per un periodo prolungato, per avere la certezza che il segnale sia costantemente conforme.
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.

Se avete domande, contattateci.

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