DDR时序测试方法.doc

DDR 时序测试方法1. 参考文献:RS Springdale-G/P/PE MCH external design specification(EDS) addendum (number: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:symbolparameterminNomMaxUnitVCC_DDRDDR i/o supply voltage2.52.62.7V0.5*VCC_DDR(参考电平)1.251.31.35VTable 1 DDR interface AC characteristics at 400 MHZ (springdale G/PE only)System memory clock timingssymbolparameterminmaxunitfigurenotesTckSCMDCLK period5.0nsTchSCMDCLK high time2.23nsTclSCMDCLK low time2.23nsTjitSCMDCLK cycle to cycle jitter300psTskewSCMDCLK /SCMDCLK#)300pssystem memory data and strobe signal timingsymbolparameterminmaxunitfigurenotesTdvbSDQ63,0,SDM7:0valid beforeSDQ7:0 rising or falling edge0.89nsTdvaSDQ63,0,SDM7:0valid afterSDQ7:0 rising or falling edge0.89nsTsugmchSDQ input setup tine to SDQS rising or falling edge-0.58nsThdgmchSDQ input hold tine after SDQS rising or falling edge1.7nsTdssgmchSDQS falling edge output access time to SCMDCLK rising edge1.78nsNote2TdshgmchSDQS falling edge output access time to SCMDCLK rising edge1.88nsNote2TwpregmchSDQS write preamble duration3.353.9nsTwpstgmchSDQS write postamble duration2.1nsTdqssgmchSCMDCLK rising edge output access time,where a write command is referenced to the first SDQS rising edge4.235.73nsTpoeSCMDCLK rising edge output access time,where a write command is referenced to the SDQS preamble falling edge0.53nsNote2Note2: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2)数据和选通信号的对应关系(共8组):3)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:SDQ63,0MD_A63,0或MD_B63,0SDM7,0DQMA7,0或DQMB7,0SDQS7,0DQSA7,0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_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.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 (说明:上图为driver端的测试结果,CH1和CH2为数据信号,其中CH1为北桥端,CH2为DDR端,CH3为选通信号,与测试方法所叙有点差异)图中测量结果tdvb=1.2ns,符合规范.2)tdva2.1)参数意义:tdva指从选通信号的上升沿(或下降沿) 到数据信号有效的时间, 数据信号包括SDQ63,0, SDM7,0; 选通信号包括SDQS7,0.2.2)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. 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.2.3)测量结果参考图 (说明:上图上图为driver端的测试结果,CH1和CH2为数据信号,其中CH1为北桥端,CH2为DDR端,CH3为选通信号,与测试方法所叙有点差异) 图中测量结果tdva=1.23ns,符合规范.3)tsugmch3.1)参数意义:tsugmch和thdgmch是在读操作时的时序.分别表示读操作数据信号时的建立时间和保持时间.tsugmch是读操作是数据信号的建立时间 (参照SDQS), 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; 选通信号包括SDQS7,0.3.2)测试方法a) 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落后CH3时,表明GMCH处于读操作状态,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.3.3)测试结果参考图 (说明:上图中CH1和CH3为数据信号,其中CH1为DDR端,CH3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tsugmch=1.8ns,符合规范.4) thdgmch4.1)参数意义:thdgmch是读操作数据信号的保持时间 (参照SDQS), 指从选通信号的上升沿(或下降沿) 到数据信号有效的时间,数据信号包括SDQ63,0; 选通信号包括SDQS7,0.4.2)测试方法a)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落后CH3时,表明GMCH处于读操作状态,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.4.3)测试结果参考图 (说明:上图中CH1和CH2为数据信号,其中CH1为北桥端,CH2为DDR端,CH3为选通信号,与测试方法所叙有点差异)图中测量结果thdgmch=2.6ns,符合规范.5. tdssgmch5.1) 参数意义 tdssgmch和tdshgmch分别表示SDQS相对于SCMDCLK的建立时间和保持时间.tdssgmch是选通信号的建立时间, 指从SDQS的下降沿到SCMDCLK的上升沿的时间, 选通信号包括SDQS7,0.5.2)测试方法a) driver端测试:示波器使用两个通道CH1,CH2. 测试时选通信号选用SDQS_b0,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,参考电平值为1.3V.b) receiver端测试: 示波器使用两个通道CH1,CH2. 测试时选通信号选用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DDR一端, 选用选通信号通道(CH1)作为示波器的触发,参考电平值为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)5.3)测试结果参考图(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_b0,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 (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.7)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_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_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,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(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_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,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 (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