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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, 一致性测试是否适用于服务器上的DDR3内存模块?数字信号DDR3测试销售价格

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从DDR1、DDR2、DDR3至U DDR4,数据率成倍增加,位宽成倍减小,工作电压持续降 低,而电压裕量从200mV减小到了几十毫伏。总的来说,随着数据传输速率的增加和电压裕 量的降低,DDRx内存子系统对信号完整性、电源完整性及时序的要求越来越高,这也给系 统设计带来了更多、更大的挑战。

Bank> Rank及内存模块

1.BankBank是SDRAM颗粒内部的一种结构,它通过Bank信号BA(BankAddress)控制,可以把它看成是对地址信号的扩展,主要目的是提高DRAM颗粒容量。对应于有4个Bank的内存颗粒,其Bank信号为BA[1:O],而高容量DDR2和DDR3颗粒有8个Bank,对应Bank信号为BA[2:0],在DDR4内存颗粒内部有8个或16个Bank,通过BA信号和BG(BankGroup)信号控制。2GB容量的DDR3SDRAM功能框图,可以从中看到芯片内部由8个Bank组成(BankO,Bankl,…,Bank7),它们通过BA[2:0]这三条信号进行控制。 重庆DDR测试DDR3测试如何进行DDR3内存模块的热插拔一致性测试?

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LPDDR2 (低功耗 DDR2) : LPDDR2 釆用 HSUL_12 接口,I/O 口工作电压为 1.2V;时 钟信号频率为166〜533MHz;数据和命令地址(CA)信号速率333〜1066Mbps,并分别通过 差分选通信号和时钟信号的双沿釆样;控制信号速率为166〜533Mbps,通过时钟信号上升沿 采样;一般用于板载(Memory・down)设计,信号通常为点对点或树形拓扑,没有ODT功能。

LPDDR3 0氐功耗DDR3) : LPDDR3同样釆用HSUL_12接口,I/O 口工作电压为1.2V; 时钟信号频率为667〜1066MHz;数据和命令地址(CA)信号速率为1333〜2133Mbps,分别 通过差分选通信号和时钟信号的双沿釆样;控制信号速率为667〜1066Mbps,通过时钟上升 沿釆样;一般用于板载设计,数据信号一般为点对点拓扑,命令地址和控制信号一般也釆用 Fly-by走线,有些情况下可以使用树形走线;数据和选通信号支持ODT功能;也支持使用 Write Leveling功能调整时钟和选通信号间的延时偏移。

DDR3信号质量问题及仿真解决案例随着DDR信号速率的升高,信号电平降低,信号质量问题也会变得突出。比如DDR1的数据信号通常用在源端加上匹配电阻来改善波形质量;DDR2/3/4会将外部电阻变成内部ODT;对于多负载的控制命令信号,DDR1/2/3可以在末端添加VTT端接,而DDR4则将采 用VDD的上拉端接。在CLK的差分端接及控制芯片驱动能力的选择等方面,可以通过仿真 来得到正确驱动和端接,使DDR工作时信号质量改善,从而增大DDRI作时序裕量。DDR3一致性测试是否需要经常进行?

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 如果模型文件放在其他目录下,则可以选择菜单Analyze-Model Browser..,在界面里面单击 Set Search Path按钮,然后在弹出的界面里添加模型文件所在的目录。

选择菜单Analyze —Model Assignment..,在弹出的模型设置界面中找到U100 (Controller)来设置模型。

在模型设置界面中选中U100后,单击Find Model...按钮,在弹出来的界面中删除 工具自认的模型名BGA1295-40,将其用“*”取代,再单击空白处或按下Tab键,在列岀的 模型文件中选中。

单击Load按钮,加载模型。

加载模型后,选择文件下的Controller器件模型,然后单击Assign 按钮,将这个器件模型赋置给U100器件。 DDR3内存的一致性测试是否会降低内存模块的寿命?重庆DDR测试DDR3测试

如果DDR3一致性测试失败,是否需要更换整组内存模块?数字信号DDR3测试销售价格

走线阻抗/耦合检查

走线阻抗/耦合检查流程在PowerSI和SPEED2000中都有,流程也是一样的。本例通过 Allegro Sigrity SI 启动 Trace Impedance/Coupling Check,自动调用 PowerSI 的流程。下面通过实例来介绍走线阻抗/耦合检查的方法。

启动 Allegro Sigrity SI,打开 DDR_Case_C。单击菜单 AnalyzeTrace Impedance/Coupling Check,在弹出的 SPDLINK Xnet Selection 窗口 中单击 OK 按钮。整个.brd 文件将被转换成.spd文件,并自动在PowerSI软件界面中打开。 数字信号DDR3测试销售价格

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