DDR——双倍数据速率存储器

DDR 存储器测试

与高速数据总线一样，示波器同样可以满足测试 DDR 存储器的数据传输和信号特性的几乎所有要求，适合开发和一致性测试。在 PCB 上，网络分析仪可以非常准确地测试信号通道的信号完整性。

DDR 基础

DDR SDRAM 技术于 1998 年首次推出，目前已发展到第五代，可用于存储数据以及与处理器快速交换数据。DDR 代表“双倍”数据速率，这是因为每个时钟周期传输两比特数据。DDR SDRAM 是目前各类处理器中使用的主要存储器。每一代新的 DDR SDRAM 都会提高数据传输速率和时钟频率，同时降低工作电压和功耗。各代 DDR 技术均大幅提升了性能，但不支持向后兼容，因此不同的 DDR 都在广泛使用中，例如 2021 年开发用于高端电脑的 DDR5 和早在 2003 年推出的 DDR2。

网络研讨会：DDR 存储器系统设计验证和调试

DDR 挑战

各版 DDR 技术互不兼容：您需要考虑性能要求、设计复杂性或零件成本和可用性等，为项目选择最合适的版本。
DDR 是双向数据传输：在信号完整性测试中要如何确定数据是写入存储器还是从存储器中读出？
测试设备预算有限：哪种测试设备最符合您的需求和预算？
DDR 一致性测试要遵循相应的 JEDEC 标准，如要保证结果有效，整个测试流程非常复杂：您需要保证正确进行一致性测试。
DDR 存储器芯片通常采用 BGA 封装。如果背面没有通孔，需要在存储器芯片和电路板之间增加一道中介层。为了保证测量有效，需要考虑测试设置的影响。

DDR 测试解决方案

R&S®RTO64 和 R&S®RTP 示波器提供专门的应用选件，可用于 DDR3、DDR4 和 DDR5 存储器接口测试。这两款示波器特有的 DDR 选件支持 DDR 信号读写解码和眼图功能，可以根据 DDR 和 LPDDR 标准的官方 JEDEC 规范执行自动化一致性测试。

设计人员遇到的大多数 DDR 存储器问题都和电路板布局有关，例如带宽不足、与其他功能模块的交叉耦合、阻抗失配或抖动等。这两款 R&S 示波器系列功能广泛，包括区域触发、高级眼图分析、抖动和噪声分解以及电源完整性分析等，能够用来调试信号完整性问题。

示波器带宽是决定待测 DDR 技术和数据速率的最重要因素。对于系统测试，带宽应覆盖被测信号基频的三到五次谐波。

DDR3、DDR3L 和 LPDDR3 (1.2v) 需要使用 K91 选件和 R&S®RTO64 或 R&S®RTP。
对于数据速率达到 1.6 GBps 的 DDR3，可以使用具有 4 GHz 带宽的 R&S®RTO64；对于数据速率达到 2.133 Gbps 的 DDR3，建议使用具有 6 GHz 带宽的示波器。
DDR4 或 LPDDR4 需要 K93 选件和 8 GHz R&S®RTP084。如要验证数据和控制信号的上升时间，建议使用 R&S®RTP164B。
DDR5 测试可以使用 RTP-K94 选件，LPDDR5 需要使用 RTP-K95 选件和 16 GHz RTP 型号示波器 RTP164B。

为了更加简单地使用选件自动执行一致性测试，R&S®ScopeSuite 软件专门提供多种功能：

综合性图形向导为整个一致性测试流程提供指导。
自动控制所有必要的示波器设置和一致性测试序列。
可配置的测试报告记录测试结果。

罗德与施瓦茨还提供所有必备附件，例如具有弹性焊接式前端的高速探头解决方案和用于补偿 Nexus Technologies 或 EyeKnowHow 第三方测试夹具的去嵌软件，支持各种 DDR 调试、信号完整性测试、验证和一致性测试。

对于 DDR 模块和处理器之间的信号通道测试，罗德与施瓦茨网络分析仪（例如 R&S®ZNA 和 R&S®ZNB）的动态范围和最大带宽远超所有 DDR 要求，能够进行信号完整性测量。这两款分析仪系列的 K2 和 K20 选件支持时域分析，包括眼图和同步频域分析功能。

DDR 存储器测试解决方案的优势

示波器、矢量网络分析仪、探头和焊接式解决方案等测试设备满足所有要求，能够进行全面测试，包括 DDR 设备、插补器和连接器的频域和时域调试与一致性测试。
自动分离读写突发信号。DDR 采用双向接口，因此在进行分析之前必须区分读写突发信号。配备 R&S DDR 选件后，RTO6/RTP 示波器能够自动解码读写突发信号。
快速直观的长期信号完整性测试。
强大的区域触发功能确保重点分析专门的数据序列。数据眼图分析工具可用于分析各种信号完整性问题，还可以在较长的时间内进行模板测试。高级抖动分析工具可用于分析时钟中的干扰，或者验证设计裕量。
确信正确执行一致性测试。完整的图示分步说明涵盖整个测试流程，包括从连接示波器、探头、测试夹具和被测设备，到运行各项测试、在测试期间更改参数和设置自定义限值。

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