從增強現(xiàn)實到人工智能、云計算再到物聯(lián)網(wǎng)，5G正在燃爆新技術增長，同時也在燃爆它們生成的數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)量越來越大，隨之而來的是存儲和快速訪問需求，DDR5之類的技術變得空前重要。數(shù)據(jù)中心需要持續(xù)存儲、傳送和處理這些數(shù)據(jù)，推動著高速信令的極限，也給內(nèi)存帶來了前所未有的測試挑戰(zhàn)。

 

具體有哪些變化？DDR5與DDR4差別很大，實際上更像LPDDR4，DDR5帶來9個變化。

 

1.速度更快！第一個，也是最重要的一個，數(shù)據(jù)速率達到6.4 Gbps，而DDR4最高只有3.2Gbps。規(guī)范中還有一條，在未來幾年內(nèi)把速度上限推高到8 Gbps以上。通道結(jié)構(gòu)與LPDDR4類似，ECC中也有兩條獨立的40位通道。還有更高的預讀取、更高的突發(fā)長度和更高的行列組，這些都提高了效率，實現(xiàn)了高速模式。

2.DDR5帶來的另一大變化是寫入不再居中。DQS和DQ之間有固定的偏置，因此我們不能只在示波器上測量DQS和DQ之間的延遲，以推算出是讀還是寫。不再這么容易了！讀寫突發(fā)分隔都將變得更加復雜。

 

 

3.新的時鐘抖動測量。DDR5引入了Rj、Dj和Tj測量，代替了周期和周期間抖動測量。Rj指標在最大數(shù)據(jù)速率下變得非常緊。優(yōu)秀的信號完整性對滿懷信心地測量這些參數(shù)變得至關重要。

 

4.反嵌在更高的DDR5數(shù)據(jù)速率下將變得非常關鍵。反嵌是一種移除探頭和內(nèi)插器負載的技術。它還用來把探測點以虛擬方式從DRAM球移到DRAM芯片，以使反射達到最小。我們想看到Rx看到的是什么。為成功地創(chuàng)建反嵌濾波器文件或傳遞函數(shù)，要求s-par文件，而且數(shù)量很多。想法是在SOC封裝、電路板模型、DRAM封裝、內(nèi)插器、探頭及IO設置中使用s-par模型，比如Tx驅(qū)動強度和Rx ODT (如有)，盡可能如實模擬DDR通道。如果沒有s-par模型，還可以使用簡單的傳輸線參數(shù)，如傳播延遲和特性阻抗，這通過在示波器屏幕上測量反射來實現(xiàn)。

 

 

5.我們將第一次在接收機中有Rx均衡、4階DFE。DDR5提高了數(shù)據(jù)速率，而不用把DQ總線遷移到差分信令，也就是說，DQ總線仍是單端的，與DDR3/4相同。然而，內(nèi)存通道有大量的阻抗失配點，由于反射而提高了整體ISI。在數(shù)據(jù)速率超過4800 Mbps時，DRAM球的數(shù)據(jù)眼圖預計會閉合。DDR5 DRAM Rx實現(xiàn)了4階DFE，幫助均衡DQ信號，在接收機鎖存數(shù)據(jù)后張開數(shù)據(jù)眼圖。此外，RCD的CA Rx還需要DFE，以確保可靠地捕獲信號。

 

6.DDR5另一個明顯變化是包括一條環(huán)回通道?？匆幌翫DR5的引腳圖，您會發(fā)現(xiàn)專用的DQS/DQ環(huán)回引腳。其用來實現(xiàn)獨立DRAM RX/TX表征。環(huán)回通道至關重要。事實上，我們正是通過環(huán)回通道，才知道接收機真正實時做了哪些位決策。它是所有不同接收機之間共享的一條單線，由于信號完整性差及其他原因，我們只能發(fā)回每第四個位或每第二個位，所以有充足的時間，能夠確保外部接收機或誤碼檢測器能夠以100%準確度校驗片上Rx的質(zhì)量。

 

7.DDR5需要使用BERT和/或通用碼型發(fā)生器進行獨立DRAM Rx/Tx測試。這要求一套全新測試，包括電壓和頻率靈敏度及壓力眼圖測試，DDR3/4中是沒有這些測試的。概念很簡單，任何人都應能夠使用標準化JEDEC夾具，根據(jù)JEDEC規(guī)定的測試程序，執(zhí)行標準測試，確定DRAM Rx/TX的健康狀況。

 

 

8.準確的壓力校準將成為DDR5 RX測試中的大問題，而且要獲得準確的S參數(shù)模型，這兩者都必須進行估算并測量，包括所有段。另一個關鍵特性是能夠準確地或很好地猜出測量深度及示波器記錄長度，這樣就不會浪費太多的時間。

 

9.DRAM Rx/Tx測試將面臨巨大的數(shù)據(jù)庫管理問題。數(shù)量龐大的s-par文件、反嵌模型和測量結(jié)果的自動化和管理，將變成一個噩夢。想象一下，不同廠商多種DIMM配置，以不同速度等級測試80多個引腳，這將非常非常困難。

 

與DDR3/4相比，DDR5改善了帶寬、密度和通道效率。但數(shù)據(jù)傳送速率越高，信號速度越快，要求一致性測試、調(diào)試和驗證的測量性能越高。泰克科技去年7月推出TekExpress DDR5發(fā)射機解決方案，其改善了自動化程度，工程師可以克服各種DFE所帶來的分析挑戰(zhàn)，采用用戶自定義采集和DDR5去嵌技術及串行數(shù)據(jù)鏈路分析(SDLA)技術，滿懷信心地、高效地驗證和調(diào)試DDR5設計。了解DDR5固有的差異有助于高效檢驗和調(diào)試。

 

關于泰克科技

 

泰克公司總部位于美國俄勒岡州畢佛頓市，致力提供創(chuàng)新、精確、操作簡便的測試、測量和監(jiān)測解決方案，解決各種問題，釋放洞察力，推動創(chuàng)新能力。70多年來，泰克一直走在數(shù)字時代前沿。