Запуск циклов чтения памяти DDR3 и записи в нее

Раньше разделение циклов чтения и записи во время анализа характеристик целостности сигналов в интерфейсах DDR было сложной задачей. Требовались расширенные функции запуска, в частности, при попытке воссоздания глазковой диаграммы в реальном масштабе времени.

Случайное наложение циклов чтения и записи DDR
Случайное наложение циклов чтения и записи DDR
Открытый Lightbox

Измерительная задача

Качество сигнала в интерфейсе DDR имеет ключевое значение для надежной работы системы памяти. Типичный метод оценки целостности сигнала — анализ глазковой диаграммы данных. В архитектуре DDR используется полудуплексный режим работы, в котором циклы чтения и записи выполняются по одной трассе сигнала на различных временных интервалах. Чтобы различать циклы чтения и записи для анализа глазковых диаграмм, разработчики обращают внимание на фазовую синхронизацию сигналов данных (DQ) и стробированных сигналов (DQS). Использование специализированного запуска для разделения циклов чтения и записи является сложной задачей, но позволяет оценивать глазковую диаграмму данных в течение длительного периода в реальном масштабе времени.

Циклы чтения и записи
Циклы чтения и записи

Контрольно-измерительное решение

Высокопроизводительные осциллографы R&S®RTP отличаются расширенными возможностями запуска. Последовательность A-B уникальной цифровой системы запуска позволяет задавать два идущих друг за другом условия запуска с точной временной задержкой и разрешением до 1 пс. Условие запуска может сочетаться с логическими квалификаторами для других каналов. Кроме того, опция зонального запуска R&S®RTP-K19 может упрощать настройку, позволяя пользователям задавать зоны, которые визуально определяют условия запуска.

Циклы чтения и записи

Циклы чтения и записи в интерфейсах памяти DDR не синфазны. Для архитектуры требуется контроллер памяти, который должен формировать дифференциальные стробированные сигналы (DQS) для фиксации данных (DQ), когда они находятся на стабильно высоком или низком уровне. Во время цикла чтения сигналы DQS и данные DQ синфазно отправляются из DRAM в контроллер памяти, но для цикла записи имеет место смещение на единичный интервал (UI), равный 0,5.

Настройка запуска A-B с задержкой
Настройка запуска A-B с задержкой
Открытый Lightbox

Настройка запуска A-B с задержкой

Использование соотношения фаз в цикле записи позволяет определить событие запуска А в качестве условия запуска по фронту для сигнала DQ. Механизм задержки и сброса ограничивает его для проверки запуска по фронту по событию B для сигнала DQS. Задержка для обнаружения события B должна находиться в пределах ½ UI.

Еще одним вариантом выбора события A является запуск по окну для обнаружения первого бита DQ после возврата из последовательности трех состояний (ширина окна > 1 UI).

Запуск по преамбуле DQS

Для DDR3 бит преамбулы DQS положителен для циклов записи и отрицателен для циклов чтения. Обычно контроллеры DRAM имеют немного другую битовую ширину преамбулы по сравнению с битовой шириной данных. Это свойство можно использовать в качестве ключевого факта для запуска. Просто задайте ширину окна запуска по импульсам больше 1 UI или используйте диапазон от 1 UI до 1,5 UI. В связи с наличием различных реализаций преамбулы рекомендуется вначале оценить временную характеристику преамбулы устройства.

Запуск по преамбуле DQS
Запуск по преамбуле DQS
Открытый Lightbox

Запуск по преамбуле DQS

Для DDR3 бит преамбулы DQS положителен для циклов записи и отрицателен для циклов чтения. Обычно контроллеры DRAM имеют немного другую битовую ширину преамбулы по сравнению с битовой шириной данных. Это свойство можно использовать в качестве ключевого факта для запуска. Просто задайте ширину окна запуска по импульсам больше 1 UI или используйте диапазон от 1 UI до 1,5 UI. В связи с наличием различных реализаций преамбулы рекомендуется вначале оценить временную характеристику преамбулы устройства.

Зональный запуск

R&S®RTP предлагает дополнительный зональный запуск, который полезен для определения приемлемых циклов чтения и запуска на базе характерных форм сигнала. Зоны могут быть заданы прямо на экране для определения того, должны или не должны проходить через них сигналы. Это особенно полезно, когда характеристика сигнала выходит из области определения запуска.

Для циклов записи сигнал DQS по фазе не совпадает с DQ. Чтобы сигнал DQ не выходил за границу сигнала DQS, можно задать определенную зону.

Обычно целостность сигнала памяти DDR измеряется на стороне DRAM. Это означает, что сигнал записи имеет меньшую амплитуду по напряжению по сравнению с сигналом чтения. В связи с этим зональные области могут негативно характеризовать циклы чтения на базе интенсивности сигнала (уровня напряжения).

Заключение

Надежное разделение циклов чтения и записи имеет ключевое значение для оценки целостности сигнала в интерфейсах памяти DDR. Цифровой запуск высокопроизводительного осциллографа R&S®RTP обеспечивает наличие механизма точного последовательного запуска. Благодаря этому в сочетании с зональным запуском предоставляются универсальные и гибкие возможности запуска для измерений интерфейсов памяти DDR.