Testes eficientes de diagrama de olhos nos projetos dos sistemas DDR3/DDR4

Sua tarefa

Durante os testes da qualidade de sinal em uma interface DDR, as medições de diagrama de olhos referentes aos sinais de dados, comandos/endereços e controle ajudam a revelar e solucionar possíveis problemas de integridade de sinal no sistema. Sendo assim, a função do diagrama de olhos é bastante popular entre a maioria dos engenheiros de integridade de sinal (SI), uma vez que ela permite determinar rapidamente o desempenho da interface DDR. Embora os testes de conformidade verifiquem as características de sinal dos grupos de sinais de DDR de acordo com as especificações de JEDEC, eles não têm a flexibilidade de analisar e depurar com eficiência os problemas de integridade de sinal. Nesse caso, a medição do diagrama de olhos é a ferramenta de preferência. Para grupos de sinais de comando/endereço e controle, a separação de leitura/gravação não é necessária.

No entanto, visto que o barramento de dados facilita uma transferência de dados bidirecional entre o controlador de memória e o dispositivo de memória, o desenvolvimento do diagrama de olhos exige uma separação eficaz de leitura/gravação e a sobreposição de bits consecutivos nos bursts de dados.

A solução da Rohde & Schwarz

As opções de software de teste de conformidade e integridade de sinal R&S®RTx-K91 (DDR3, DDR3L, LPDDR3) e R&S®RTx-K93 (DDR4, LPDDR4) apresentam testes de conformidade de DDR e LPDDR abrangentes e automatizados, incluindo uma função adicional para separar com eficiência os bursts de leitura/gravação e medir o diagrama de olhos de DDR.

Diagrama de olhos de DDR: separação de bursts de leitura/gravação

As opções R&S®RTx-K91 e R&S®RTx-K93 vêm com uma função de decodificação que ajuda a distinguir todos os ciclos de leitura/gravação nas formas de onda adquiridas.

Essa função de decodificação identifica e separa os bursts de leitura e gravação, analisando o alinhamento de fase e o nível de sinal dos sinais de DQ e DQS no barramento de dados medido. Ela sincroniza o diagrama de olhos de DQ com o sinal estroboscópico de DQS. Os bursts de dados de leitura e gravação de DDR3 e DDR4 também incluem um preâmbulo que precisa ser excluído do diagrama de olhos. As opções R&S®RTx-K91 e R&S®RTx-K93 detectam e omitem de forma inteligente o preâmbulo antes de o burst de dados formar um verdadeiro diagrama de olhos compatível com os testes.

A separação e a codificação de bursts de leitura/gravação é baseada unicamente na relação de fases DQ e DQS e na histerese limite, dispensando a necessidade de sondar outros sinais de controle. Os usuários podem capturar uma duração mais longa de bursts de DQ para criar um diagrama de olhos de gravação e/ou somente leitura para realizar testes. Depois que um diagrama de olhos é estabelecido, ferramentas de análise, como teste de máscara, histograma e medições automatizadas de olho, podem ser aplicadas.

Máscaras de olho em DDR3 e DDR4

Embora não estejam inclusos em todas as especificações de DDR, os diagramas de olhos são as ferramentas de preferência para a depuração e verificação de interfaces em projetos de sistemas DDR3 e DDR4. Considerando que o DDR4 define os parâmetros de máscara de olho correspondentes para o sinal de dados de DQ, o DDR3 não especifica uma máscara para o diagrama de olhos de DQ. No entanto, uma máscara de olho DDR3 pode ser obtida a partir da especificação JEDEC, usando a configuração de dados (tDS) e o tempo de espera (tDH) para definir a largura do olho; as velocidades de variação da saída e os níveis de tensão (VIH e VIL) definem a abertura vertical do olho. Essa metodologia para construir a máscara pode ser utilizada com eficiência para testar a integridade de sinal no barramento de dados, mesmo em projetos de sistemas DDR3. Observe que, na especificação de DDR3, os requisitos de tempo e nível do sinal dependem das velocidades de variação da saída reais do sinal, bem como do nível de referência e das velocidades de transmissão selecionados. Dessa forma, o usuário precisará configurar a máscara de dados de acordo com as características do dispositivo.

A função de teste de máscara padrão dos osciloscópios R&S®RTP e R&S®RTO funciona junto com a ferramenta de diagrama de olhos de DDR do R&S®RTx-K91 e do R&S®RTx-K93. O usuário pode definir os perfis de máscara necessários e salvá-los para testes futuros. As violações da máscara são indicadas na forma de onda (função de faixa de olho) e podem ser tabuladas com base em sequências de IU. Os usuários podem ampliar as violações de máscara individualmente para analisá-las melhor e depurar problemas de integridade de sinal.

Diagramas de olhos adicionais no DDR

Ao contrário do barramento de dados bidirecional, os sinais de comando/endereço e controle são unidirecionais e não exigem a separação de leitura/gravação. Esses sinais são sincronizados com o sinal de clock (CK). As máscaras de olho e os testes de máscara podem ser configurados da mesma forma que o barramento de dados.

Resumo

Nos testes de interface de memória DDR3 e DDR4, os testes de conformidade ajudam a comparar a interoperabilidade com a norma JEDEC. Ao depurar problemas de integridade de sinal (SI), os recursos e as ferramentas, como detecção de leitura/gravação, diagramas de olho e testes de máscara, são necessários para facilitar os esforços de análise. As opções R&S®RTx-K91 e R&S®RTx-K93 oferecem ferramentas eficazes para realizar testes de conformidade, bem como verificar e depurar projetos de sistemas DDR3 e DDR4.