DDR时序测试方法

DDR时序测试方法1. 参考文献：RS -Spri ngdale-G/P/PE MCH external desig n specificati on (EDS) adde ndum (nu mber:780)2. 测试目的：在P4D项目(Springdale-G/PE)中，主要看System ddr Data和Strobe信号的时序质量是否满足规范要求3. 测试内容和规范特别说明：时序测试中参考电平的值为0.5*Vcc DDR,具体值的计算如下表：symbolparameterminNomMaxUn itVCC_DDRDDR i/o supply voltage2.52.62.7V0.5*VCC_DDR(参考电平)1.251.31.35VTable 1 DDR in terface AC characteristics at 400 MHZ (spri ngdale G/PE only)System memory clock tim ingssymbolparameterminmaxun itfigureno tesTckSCMDCLK period5.0nsTchSCMDCLK high time2.23nsTclSCMDCLK low time2.23nsTjitSCMDCLK cycle to cycle jitter300psTskewSCMDCLK /SCMDCLK#)300pssystem memory data and strobe sig nal tim ingsymbolparameterminmaxun itfigureno tesTdvbSDQ63,0,SDM7:0valid beforeSDQ7:0 rising or falling edge0.89nsTdvaSDQ63,0,SDM7:0valid afterSDQ7:0 rising or falling edge0.89nsTsugmchSDQ in put setup tine to SDQS rising or falli ng edge-0.58nsThdgmchSDQ in put hold tine after SDQS rising or falli ng edge1.7nsTdssgmchSDQS falling edge output access time to SCMDCLK rising edge1.78nsNote2TdshgmchSDQS falling edge output access time to SCMDCLK rising edge1.88nsNote2TwpregmchSDQS write preamble durati on3.353.9nsTwpstgmchSDQS write postamble durati on2.1nsTdqssgmchSCMDCLK rising edge output access time,wherea writecomma nd is refere need to the first SDQS risi ng edge4.235.73nsTpoeSCMDCLK rising edge output0.53nsNote2access time,wherea writecomma nd is refere need to the SDQS preamble falli ng edgeNote2:SCMDCLK 上升沿参考 SCMDCLK 上升沿和SCMDCLK#下降沿的交叉点;SCMDCLK下降沿参考 SCMDCLK下降沿和 SCMDCLK#上升沿的交叉点，即参考电平为 1.3V.（参考电平以intel最新规范为主）4. DDR信号说明1）DDR信号分组及描述Tablo 5-1. Intel* （G）MCH DDR Signal GroupsSectionGroupSignal NameDssciiption5 2.1ataSDOJ63.0JData BusOaCB M eslfsSDOSJ7 0Data Sirota5.2.2ControlSCKE3.0ClwA EnableSCSJ3:OJ#Chp Select523Address / CwnmandlSMAAJ12 6. 3.0Memory Address BusSBAJ1:0)Bank Address (Baink Select)SFtAS#Row iMdress SeiiectSCASCdumn Aotiress SeieclSWEWriter 邑 nabla*5.2.4CPC AddressSMAAJSJJIMemorjir Address Bus CPC signalsShAABJ5,4.Z1|Memcnry Addrew Bus CPC signals5.2.5ClocksSCMD_SCK5.0|DDR-SDRaM Diffsfanlial ClocksSCMD_SCK5.0|#DDR-SDRAMl In&rted Drflenential Cloctcs5.26PdtackSRCVEN_OUT#Output Feedback Signal亡 UEN_IM#Input Feedback Signal2）数据和选通信号的对应关系（共8组）:Table 5-3. SDQ/SDM to SDQS MappingSDQ/SDMSDQSSDQ_7:0)/SDM_0SDQS_0SDQJ15;B/SDM1SDQS_1SDQJ23：16)/SDM_2SDQS_2SDQJ31:24)/ SDM_3SDQS_3SDQJ39:32)/SDM_ISDQS_4SDQJ47：40/SDM5SDQS_5SDQ_55：43/SDM_6SDGS_6SDQ_63：56)/SDM_7SDQS_73）对应每个具体项目，规范中的信号名和项目中的信号名有所区别，以P4D为例，对应如下:SDQ63,0 MD_A63,0或 MD_B63,0SDM7,0 DQMA7,0或 DQMB7,0SDQS7,0 DQSA7,0或 DQSB7,05. 测试配置1）硬件设置：a）示波器：TEK7104或带宽更高的示波器如7404b）探头：带宽为1.5G的探头P6245共3个，c）测试前各通道探头必须 deskew,保证测试结果的正确性，参考deskew方 法d）测试时调用配置文件 DDR.set（自建,包括触发模式，触发电平，偏移电平, 垂直与水平刻度等 ）e）注意 :所需示波器带宽按照被测CLOCK 和选通信号的上升和下降时间确定 .f）为减小读数误差 ,测试时尽量让显示图形充满屏幕2）软件设置 :运行 DDR margin 程序或 3DMARK2002.6. 测试方法1）tdvb1.1）参数意义 :tdva 和 tdvb 是在写操作时的时序 .分别表示写操作时数据信号的建立时间和保持时 间.tdvb 是写操作时数据信号的建立时间 ,指从数据信号有效到选通信号的上升沿（或下降沿）的时间, 数据信号包括 SDQ63,0, SDM7,0; 选通信号包括 SDQS7,0.1.2）测试方法（说明：测试前各通道探头必须 deskew,保证测试结果的正确性，参考deskew方法）a）driver 端测试 :示波器使用三个通道 CH1,CH2,CH3. 测试时选用相对应 的一对数据信号和选通信号 ,（如数据信号选 MD_b0, 选通信号选DQS_bO）. CH1 接在 DQS_bO 靠近 GMCH 端，CH2 接在 MD_bO 靠近 GMCH 端,CH3接在 MD_b0靠近DDR 一端（CH2和CH3用来判定GMCH处于读状态还是写状态）,选用数据通道（CH2）作为示波器的触 发, 当捕捉到的波形显示 CH2 超前 CH3 时,表明 GMCH 处于写操作状 态,此时用光标进行测量 .数据信号和选通信号的参考电平为 1.3V.b）receiver 端测试 ：示波器使用三个通道 CH1,CH2,CH3. 测试时选用相对应的一对数据信号和选通信号,（如数据信号选MD_b0, 选通信号选DQS_b0）. CH1 接在 DQS_b0 靠近 DDR 一端 , CH2 接在 MD_b0 靠近 GMCH 一端,CH3接在 MD_b0靠近DDR 一端（CH2和CH3用来判定 GMCH处于读状态还是写状态）,选用数据通道（CH2）作为示波器的触 发, 当捕捉到的波形显示 CH2 超前 CH3 时,表明 GMCH 处于写操作状 态,此时用光标进行测量 .数据信号和选通信号的参考电平为 1.3V.c）对写操作 ,规范针对 receiver 端测试 ,故 receiver 端测试必测 ,driver 端测 试可选 ,作为参考 ）d）其它 7 组的测试同上 .1.3）测量结果参考图埠r卿）-V” -+-I I L-jjjiJi*CUI51 PQ5Cars be Smjic#Chnnl rrs2 F口wClNfiOl TjrpB |H Bvs Parid（说明：上图中CH1为时钟信号，其中,CH3为选通信号，与测试方法所叙有点差异） 图中tdssgmch=2.24ns,符合规范.6）tdshgmch6.1）参数意义：tdshgmch是选通信号的保持时间 指从SCMDCLK的上升沿到SDQS的下降沿的时 间，选通信号包括SDQS7,0.6.2）测试方法a）driver端测试：示波器使用两个通道CH1,CH2.测试时选用选通信号 SDQS_bO,时钟信号选用 SCMDCLK. CH1接在DQS_b0靠近GMCH 一端，CH2接在 SCMDCLK靠近GMCH 一端，选用选通信号通道（CH1）作为示波器的触发，电平 参考值采用1.3V.b）receiver端测试：示波器使用两个通道CH1,CH2.测试时选用选通信号 SDQS_b0,时钟信号选用 SCMDCLK. CH1 接在DQS_b0靠近DDR 一端，CH2接 在SCMDCLK靠近DDDR 一端，选用选通信号通道（CH1）作为示波器的触发，低 电平参考值采用 0.4V,电平参考值采用1.3V.c）规范针对receiver端测试，故receiver端测试必测，driver端测试可选，作为参考6.3）测试结果参考图Cilrsl PvtGuider SauiEfiCursai ipt h H FartdCursJ Pasi? 1Em（说明：上图中CH1为时钟信号，其中,CH3为选通信号,与测试方法所叙有点差异） 图中测量结果tdshgmch=2.84ns,符合规范.twpregmch7.1）参数意义：twpregmch和twpstgmch分别指选通信号的写预置时间和写后置时间 twpregmch是选通信号的的写预置时间，指从SDQS的第一个低电平宽度，选通信号包括 SDQS7,0.7.2）测试方法a）driver端测试:示波器使用三个通道 CH1,CH2,CH3.测试时选用相对应的一对数据信号和选通信号,（如数据信号选MD_bO,选通信号选 DQS_bO）. CH1接在DQS_bO 靠近 GMCH 一端，CH2 接在 MD_b0 靠近 GMCH 一端,CH3 接在 MD_b0 靠近DDR 一端（CH2和CH3用来判定GMCH处于读状态还是写状态）,选用数 据通道（CH2）作为示波器的触发，当捕捉到的波形显示 CH2超前CH3时表明GMCH处于写操作状态，此时用光标进行测量，测量选通信号的写预置时间.电平 参考值采用1.3V.b）receiver端测试：示波器使用三个通道CH1,CH2,CH3.测试时选用相对应的一对数据信号和选通信号,（如数据信号选MD_bO,选通信号选DQS_b0）. CH1接在DQS_b0 靠近 DDR 一端,CH2 接在 MD_b0 靠近 GMCH 一端,CH3 接在 MD_b0 靠近DDR 一端（CH2和CH3用来判定GMCH处于读状态还是写状态）,选用数 据通道（CH2）作为示波器的触发，当捕捉到的波形显示 CH2超前CH3时表明GMCH处于写操作状态，此时用光标进行测量，测量选通信号的写预置时间.电 平参考值采用1.3V.c）规范针对receiver端测试.故receiver端测试必测，driver端测试可选，作为参考7.3）测试结果参考图织 ifiD&r；口j 吃吋 Andhrn甲mA Dili y 3XHYCurMir 5-ourcfritu袖p Typ*3 SaitGurfI Per亡lid眇i：WHF rr（说明：上图中CH1,CH3为数据信号,CH1为北桥端,CH2为选通信号，与测试方法所叙有点差 异）图中测量结果twpregmch=4.08ns,符合规范.8）wpstgmch8.1）参数意义：twpstgmch是选通信号的写后置时间，指从SDQS的最后一个低电平宽度，选通信 号包括 SDQS7,0.8.2）测试方法a） driver端测试:示波器使用三个通道 CH1,CH2,CH3.测试时选用相对应的一对数 据信号和选通信号,（如数据信号选MD_b0,选通信号选 DQS_b0）. CH1接在DQS_b0 靠近 GMCH 一端，CH2 接在 MD_b0 靠近 GMCH 一端,CH3 接在 MD_b0靠近DDR 一端（CH2和CH3用来判定GMCH处于读状态还是写状态）,选用数 据通道（CH2）作为示波器的触发，当捕捉到的波形显示 CH2超前CH3时表明GMCH处于写操作状态，此时用光标进行测量，测量选通信号的写后置时间.电 平参考值采用1.3V.b）receiver端测试：示波器使用三个通道CH1,CH2,CH3.测试时选用相对应的一对数据信号和选通信号,（如数据信号选MD_bO,选通信号选DQS_bO）. CH1接在DQS_bO 靠近 DDR 一端,CH2 接在 MD_b0 靠近 GMCH 一端,CH3 接在 MD_b0靠近DDR 一端（CH2和CH3用来判定GMCH处于读状态还是写状态）,选用数 据通道（CH2）作为示波器的触发，当捕捉到的波形显示 CH2超前CH3时表明GMCH处于写操作状态，此时用光标进行测量，测量选通信号的写后置时间电平参考值采用1.3V.c）规范针对receiver端测试.故receiver端测试必测，driver端测试可选，作为参考8.3）测试结果参考图Cm&l PnsCuif2 P-U5Wypitelliig衲 saf#* 亘抽 LLiKm HetoOMSOOmV Q叶Od创bfCM SOM &4 t3Ti CM滋：2 .7Z 仙商EkHf ?： 1JKZY Y2 12W i: ZBZmV 觀血 IDJTMYJhlupckKlmm aoonmv（说明：上图中CH1,CH3为数据信号,CH1为北桥端,CH4为选通信号，与测试方法所叙有点差 异）测量结果twpstgmch=2.72ns,符合规范.9）tdqssgmch9.1）参数意义：tdqssgmch和tpoe是对选通信号的第一个周期（即预置周期）的上升沿和下降沿相对于 SCMDCLK的时序要求.tdqssgmch指在写命令发出时的 SCMDCLK的上升沿到 SDQS的预置周期的下降 沿的时间，选通信号包括SDQS7,0.9.2）测试方法a）driver端测试：示波器使用四个通道CH1,CH2,CH3,CH4. CH1接在DQS_b0靠近GMCH 一端，CH2接在SCMDCLK靠近GMCH 一端，CH3和CH4通道可选一条数 据信号分别测试 GMCH 一端和DDR 一端用来判定写周期.选用选通信号通道（CH1） 作为示波器的触发，此时用光标进行测量.电平参考值为1.3Vb）receiver端测试：示波器使用四个通道 CH1,CH2,CH3,CH4. CH1接在DQS_b0靠近 DDR 一端，CH2接在SCMDCLK靠近DDR 一端，CH3和CH4通道可选一条数据信 号分别测试GMCH 一端和DDR 一端用来判定写周期.选用选通信号通道（CH1）作为 示波器的触发，此时用光标进行测量.测量.电平参考值为1.3Vc）规范针对receiver端测试.故receiver端测试必测，driver端测试可选，作为参考9.3）测试结果参考图k：里cilicH14$辺虹qJ ng Qipk fufoisM 申料e*M 斷明pCursi P口sCiirsa* PdsCuisgp souicv10sso.orrwli -1opt12-BJkd： 执活睡d： VAi:-lM 2J：fi5 Z.5S T AD.0ps4i! A 冊 hCK2CUIor TjpRFam*44 fM也 g 叩蚀 种4抽WMiCh? M0m 0 CM SOOrtV Q6 Mh RfChnel(说明：上图中CH3为选通信号，CH4为时钟信号，CH1为北桥端，与测试方法所叙有点差c)测试结果参考图d)C23Curs? PosCuifVli SflurcvSdL卫CloseCursi PasV Bars 鞠俺IIs e.sgsa rr 朋.0.口A 柿lhcuitor Typ?1 琢 Par&i图中测量结果tdqssgmch=5.68ns,符合规范.10) tpoe10.1) 参数意义：tpoe指在写命令发出时的 SCMDCLK的上升沿到SDQS的预置周期的上升沿的时 间，选通信号包括SDQS7,0.10.2) 测试方法a) driver端测试：示波器使用四个通道CH1,CH2,CH3,CH4. CH1接在DQS_b0靠近GMCH 一端，CH2接在SCMDCLK 靠近GMCH 一端,CH3和CH4通道可选一条数 据信号分别测试 GMCH 一端和DDR 一端用来判定写周期.选用选通信号通道(CH1) 作为示波器的触发，此时用光标进行测量.电平参考值采用1.3V.b) receiver端测试：示波器使用四个通道 CH1,CH2,CH3,CH4. CH1接在DQS_b0靠近 DDR 一端，CH2接在SCMDCLK靠近DDR 一端,CH3和CH4通道可选一条数据信 号分别测试GMCH 一端和DDR 一端用来判定写周期.选用选通信号通道(CH1)作为 示波器的触发，此时用光标进行测量.电平参考值采用1.3V规范针对receiver端测试.故receiver端测试必测，driver端测试可选，作为参考(说明：上图中C23为选通信号,CH4为时钟信号,CH2为北桥端，与测试方法所叙有点差异)图中测量结果tpoe=0.4ns,小于规范.