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DDR 规范解读

为了读者能够更好地理解 DDR 系统设计过程，以及将实际的设计需求和 DDR 规范中的主要性能指标相结合，我们以一个实际的设计分析实例来说明，如何在一个 DDR 系统设计中，解读并使用 DDR 规范中的参数，应用到实际的系统设计中。是某项目中，对 DDR 系统的功能模块细化框图。在这个系统中，对 DDR 的设计需求如下。

DDR 模块功能框图· 整个 DDR 功能模块由四个 512MB 的 DDR 芯片组成，选用 Micron 的 DDR 存储芯片 MT46V64M8BN-75。每个 DDR 芯片是 8 位数据宽度，构成 32 位宽的 2GBDDR 存储单元，地址空间为 Add<13..0>，分四个 Bank，寻址信号为 BA<1..0>。

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"DDRx"是一个通用的术语，用于表示多种类型的动态随机存取存储器（DRAM）标准，包括DDR2、DDR3和DDR4等。这里的"x"可以是任意一个数字，了不同的DDR代数。每一代的DDR标准在速度、带宽、电气特性等方面都有所不同，以适应不断增长的计算需求和技术发展。下面是一些常见的DDR标准：DDR2：DDR2是第二代DDR技术，相比于DDR，它具有更高的频率和带宽，以及更低的功耗。DDR2还引入了一些新的技术和功能，如多通道架构和前瞻性预充电（prefetch）。DDR3：DDR3是第三代DDR技术，进一步提高了频率和带宽，并降低了功耗。DDR3内存模块具有更高的密度和容量，可以支持更多的内存。DDR4：DDR4是第四代DDR技术，具有更高的频率和带宽，较低的电压和更高的密度。DDR4内存模块相对于之前的DDR3模块来说，能够提供更大的容量和更高的性能。每一代的DDR标准都会有自己的规范和时序要求，以确保DDR内存模块的正常工作和兼容性。DDR技术在计算机系统、服务器、嵌入式设备等领域广泛应用，能够提供快速和高效的数据访问和处理能力。多端口矩阵测试DDR3测试检查如何解决DDR3一致性测试期间出现的错误？

那么在下面的仿真分析过程中，我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的，因为虽然这个时序是规范中定义的标准，但是在系统实现中，我们所使用的是Micron的产品，而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求，但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说，DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准，而我们设计系统时，既然使用了Micron的产品，那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以，接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中，找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。

DDR3： DDR3釆用SSTL_15接口，I/O 口工作电压为1.5V；时钟信号频率为400〜 800MHz；数据信号速率为800〜1600Mbps,通过差分选通信号双沿釆样；地址/命令/控制信 号在1T模式下速率为400〜800Mbps,在2T模式下速率为200〜400Mbps；数据和选通信号 仍然使用点对点或树形拓扑，时钟/地址/命令/控制信号则改用Fly-by的拓扑布线；数据和选 通信号有动态ODT功能；使用Write Leveling功能调整时钟和选通信号间因不同拓扑引起的 延时偏移，以满足时序要求。DDR3一致性测试是否适用于特定应用程序和软件环境？

单击NetCouplingSummary,出现耦合总结表格，包括网络序号、网络名称、比较大干扰源网络、比较大耦合系数、比较大耦合系数所占走线长度百分比、耦合系数大于0.05的走线 长度百分比、耦合系数为0.01〜0.05的走线长度百分比、总耦合参考值。

单击Impedance Plot (Collapsed),查看所有网络的走线阻抗彩图。注意，在彩图 上方有一排工具栏，通过下拉按钮可以选择查看不同的网络组，选择不同的接收端器件，选 择查看单端线还是差分线。双击Plot±的任何线段，对应的走线会以之前定义的颜色(白色) 在Layout窗口中高亮显示。 DDR3一致性测试是否需要经常进行？陕西PCI-E测试DDR3测试

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DDR 规范的时序要求

在明确了规范中的 DC 和 AC 特性要求之后，下一步，我们还应该了解规范中对于信号的时序要求。这是我们所设计的 DDR 系统能够正常工作的基本条件。

在规范文件中，有很多时序图，笔者大致计算了一下，有 40 个左右。作为高速电路设计的工程师，我们不可能也没有时间去做全部的仿真波形来和规范的要求一一对比验证，那么哪些时序图才是我们关注的重点？事实上，在所有的这些时序图中，作为 SI 工程师，我们需要关注的只有两个，那就是规范文件的第 69 页，关于数据读出和写入两个基本的时序图（注意，这里的读出和写入是从 DDR 控制器，也即 FPGA 的角度来讲的）。为方便读者阅读，笔者把这两个时序图拼在了一起，而其他的时序图的实现都是以这两个图为基础的。在板级系统设计中，只要满足了这两个时序图的质量，其他的时序关系要求都是对这两个时序图逻辑功能的扩展，应该是 DDR 控制器的逻辑设计人员所需要考虑的事情。 陕西DDR3测试芯片测试