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(shù)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(shù)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共帶來9大變化:
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(yù)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、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(fù)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(biāo)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(guān)重要。
4、反嵌在更高的DDR5數(shù)據(jù)速率下將變得非常關(guān)鍵
反嵌是一種移除探頭和內(nèi)插器負載的技術(shù),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(shè)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(yù)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??煽康夭东@信號。
6、DDR5另一個明顯變化是包括一條環(huán)回通道
看一下DDR5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(guān)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(zhǔn)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(yīng)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)化JEDEC夾具,根據(jù)JEDEC規(guī)定的測試程序,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試,確定DRAM Rx/TX的健康狀況。