DDR 存储器电接口检验
应用指南
从智½手机到服务器场，几乎每种电子器件½采用某种
½式的 RAW 存储器。½管闪存 NAND 因在各种消费电
子中盛行而持续增长，½ SDRAM 仍是大多数计算机及
基于计算机的产品采用的主要存储器技术，其以每个比
特相对较½的成本，
提供了优秀的速度和存储容量组合。
DDR 或双倍数据速率 SDRAM 已经成为½前首选的存储
器技术，随着各个公司努力提高速度和容量，同时降½
成本、½耗预算及存储器设备的物理尺寸，这一技术也
在不断演进。
随着时钟速率和数据传送速度在每次性½进步中不断提
高，存储器子系统的模拟信号完整性越来越多地成为设
计人员关注的领域，他们必须保证系统性½½量，或保
证一个系统内部的存储器和存储控制设备的互操½½力。
许多性½问题，甚至协议层的问题，½可以½溯到信号
完整性问题。因此，在存储器设备上进行模拟检验的重
要意义已经提升到验证多种电子设计中的关键步骤。
JEDEC(联合电子设备工程委员会)已经详细规范了抖动、
定时和电气信号质量测试。
JEDEC为每种存储器技术描
述的一套完善的测试包括时钟抖动、建立和保持时间、
信号过冲、下冲、跳变电压等参数。½是，根据规范执
行这些测试带来了一系列挑战，
处理这些挑战非常复杂，
也非常耗时。采用正确的工具和技术可以明显缩短测试
时间，
保证最准确的测试结果。
在本应用指南其½部分，
我们将讨论泰克为存储器测试提供的解决方案“工具套
件”
的多个单元，
这些套件可以帮助您克服固有的挑战，
简化验证过程。
应用指南
图 2.
焊接到 DIMM 上的 P7500 微型同½电缆探头尖端。
技术
DDR
DDR2
图 1.
DDR3 DIMM“背面”通路上的测试点。
DDR3
LPDDR
LPDDR2
GDDR5
JEDEC 规范(最新更新)
JESD79F (2008 年 2 月)
JESD79-2F (2009 年 11 月)
JESD79-3E (2010 年 7 月)
JESD209B (2010 年 2 月)
JESD209-2B (2010 年 2 月)
JESD212 (2009 年 12 月)
信号接入和探测
在存储器验证要克服的第一批障碍中，
其中一个障碍是
接入和采集必要信号的问题。
JEDEC标准规定应在存储
器器件的 BGA球输出上进行测量。
FBGA器件包括一个
用于特定用途、不½接入的焊球连接阵列，那么怎样才
½实现这种测量呢？
一个解决方案是在PCB布线过程中进行测试设计，
在存
储器器件下面直接包括通路，
这些通路可以在电路板背
面探测。½管这些测试点并不是严格地“½于器件球输
出上” ½在实践中，
，
通过 PCB 的½迹长度一般足够短，
信号劣化½响非常小。在½用这种方法时，信号完整性
通常相½½，
½够以可接受的测试½量执行电接口验证。
表 1.
JEDEC DDR 技术规范。
½管这类应用可½可以½用手持式探头，½可½很难在
多个探头尖端和测试点之间保持良½的电气接触。考虑
到某些JEDEC测量要求三个或三个以上的测试点，
外加
片选、
RAS 和 CAS 等其它可½需要限定存储器状态的信
号，
½用焊接式探头连接迅速成为吸引许多工程师的备选
方案。
泰克已经开发出为这类应用专门设计的多种探测解决方
案。
P7500 系列探头提供了 4 GHz - 20 GHz的带½，
是
存储器应用首选的探头。
图2说明了特别适合存储器应用
的多种 P7500 探头尖端中的一种。
这些
“微型同½电缆”
探头为必须焊接及固定在相应½½的情况提供了经济的
解决方案，同时提供了完美的信号保真度及高达 4 GHz
的带½，远远超越了测试高达 DDR3 @ 1600 MT/s 的存
储器器件的需求。
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DDR 存储器电气特性验证
存储器器件插补器
TriMode 接入点
TM
上的插座
存储器器件插补
器
通过 TriMode
®
探测技术，您可以在传
统差分模式下工½，也可以选择包括
接地( )，进行单端测量和共模测量
目标器件上的存储
器插座，
带指引柱
被测电路板
图 3.
P7500 TriMode 尖端连接。
图 4.
DDR ½接板内插板组件
P7500存储器在存储器应用中的另一个优势是其已获专
利的 TriMode
®
功½。
这种独特的功½允许探头在 + 和 -
之间进行差分测量，
或在信号和接地之间进行单端测量。
通过½用探头尖端的三个焊接连接，用户½够½用探头
上的控制按钮或示波器上的菜单½令，在差分模式和单
端模式之间切换。这种技术在存储器应用中的½用可以
用实例来说明，如把探头的 + 连接焊接到单端数据或地
址线路上，
把探头的-连接焊接到另一条相邻的线路上。
然后用户可以½用一只探头，在两种单端测量模式之间
切换，简便地测量两个信号中的任一信号。
然而，在许多情况下，通过背面通路接入信号可½并不
现实。采用嵌入式存储器的设计可½在存储器器件对着
的背面没有电路板空间。许多标准 DIMM 现在甚至在电
路板两面有背对背的存储器器件，以提高存储密度。在
这种情况下，测试工程师怎样接入测试点呢？
幸运的是，即½对这种情况，也有探测解决方案。泰克
已经与 Nexus Technologies 公司合½，为所有标准
DDR3 和 DDR2 存储器器件开发器件插补器。这些插补
器½用一个插座，插座焊接到目标器件上，代替存储器
器件。
插补器带有探测测试点，
卡接到插座相应½½上。
然后存储器器件连接到插补器顶部。
图4说明了这种
“堆
叠式”排列。
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应用指南
图 5.
带有焊接尖端的器件插补器；被探测的信号的眼图。
络匹配，保证完美的信号保真度。图 5 中的眼图是½用
类似于照片所示的 DDR3-1333 DIMM 上安装的插补器
获得的，其½用数字滤波，消除了这种探测设½引入的
小的模拟½响。
数字探测
泰克MSO70000系列混合信号示波器把四条模拟通道与
最多 16 条数字通道结合在一起。除连接 1 条或 2 条数据
线和时钟线外，
它通常用来连接DDR½令总线信号和后
面的地址线。P6780 差分探头支持½总线信号接入，可
以用于 MSO70000 系列，实现了高带½性½。由于高密
度布线和封装有限，
信号接入一直是验证DDR存储器时
极具挑战性的工½。
图 6.
P6780 数字探头尖端焊接到 GDDR5 PCB 上。
Nexus 插补器的一个独特功½是采用已获专利的插座，
这个插座插到器件的焊球上，并固定½每个焊球。这可
以移出和更换插补器和存储器器件，
而不需解焊和重焊，
提高了通用性，降½了多次焊接操½固有的电气连接不
良的风险。
小型隔离电阻器嵌入在插补器内部，½可½接近存储器
器件的BGA焊盘。
这些电阻与P7500探头尖端的电气½
这些高性½ P6780 逻辑探头包括多种焊接附件，简化了
探测完整的一系列连接器、引脚、器件引线、½迹和通
路的过程。通过 P6780 焊接探头尖端，设计人员可以增
加必要的测试点，而不必包括专用探头空间。与任½测
量设½一样，
应注意½测试设备对测量的½响达到最小。
P6780 焊接尖端包括铁芯，降½了线路上的反射。把导
线长度保持在连接要求的最短长度，将保证更½的信号
保真度。
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DDR 存储器电气特性验证
图 7.
½用<<Window>>触发，识别 DQS 写入前½码。
图 8.
DQ 信号眼图上的可视触发。
信号捕获
一旦成功地探测信号线路，下一步是隔离存储器总线上
关心的事件。
如果要执行 JEDEC 一致性测量，
您可½需
要只在数据流限定部分执行特定测量，如读突发或写读
发。在调试时，可½必需用特定列或行进一步隔离特定
事件，或隔离某些数据码型，分析信号完整性问题，如
数据相关抖动、定时或噪声问题。
可以½用多种方式，识别和隔离读突发和写突发或其它
总线条件。其中最简单的方式之一，是½用 DQS 或数据
选通信号，识别读或写突发的开头。例如，DDR3 一直
在写开头声称 DQS 高，或在读开头声称½。
示波器中的
硬件触发功½可以触发突发的这个前½码部分，保证只
在采集的波½的开头捕获读或写。图 7 显示了读突发和
写突发，触发点½于写突发的中心屏幕上。
DPO/DSA/MSO70000 系列示波器上的可视触发选项增
加了灵活性，可以采用定制设计的½状，补充传统眼图
触发，提供用途更加广泛的 DQS 突发捕获½力(参见图
8)。可视触发允许用户把定制设计的½状直接放在示波
器画面上，
½状的边界定义采集的DQS或数据选通的触
发事件。这些½状可以移动、旋½及修改为示波器格线
上四种不同½状中的一种(如三角½、
梯½)，
可以与传统
示波器触发功½相结合，更完善、更准确地捕获信号。
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