使用SystemSI进行DDR3信号仿真和时序分析实例
SystemSI是Cadence Allegro的一款系统级信号完整性仿真工具,它集成了 Sigrity强大的 电路板、封装等互连模型及电源分布网络模型的提取功能。目前SystemSI提供并行总线分析 和串行通道分析两大主要功能模块,本章介绍其中的并行总线分析模块,本书第5章介绍串 行通道分析模块。
SystemSI并行总线分析(Parallel Bus Analysis)模块支持IBIS和HSPICE晶体管模型, 支持传输线模型、S参数模型和通用SPICE模型,支持非理想电源地的仿真分析。它拥有强 大的眼图、信号质量、信号延时测量功能和详尽的时序分析能力,并配以完整的测量分析报 告供阅读和存档。下面我们结合一个具体的DDR3仿真实例,介绍SystemSI的仿真和时序分 析方法。本实例中的关键器件包括CPU、4个DDR3 SDRAM芯片和电源模块, DDR3一致性测试是否可以检测出硬件故障?电气性能测试DDR3测试项目
双击PCB模块打开其Property窗口,切换到LayoutExtraction选项卡,在FileName处浏览选择备好的PCB文件在ExtractionEngine下拉框里选择PowerSL所小。SystemSI提供PowerSI和SPEED2000Generator两种模型提取引擎。其中使用PowerSI可以提取包含信号耦合,考虑非理想电源地的S参数模型;而使用SPEED2000Generator可以提取理想电源地情况下的非耦合信号的SPICE模型。前者模型提取时间长,但模型细节完整,适合终的仿真验证;后者模型提取快,SPICE模型仿真收敛性好,比较适合设计前期的快速仿真迭代。海南DDR3测试联系方式是否可以在已通过一致性测试的DDR3内存模块之间混搭?
· 相关器件的应用手册,ApplicationNote:在这个文档中,厂家一般会提出一些设计建议,甚至参考设计,有时该文档也会作为器件手册的一部分出现在器件手册文档中。但是在资料的搜集和准备中,要注意这些信息是否齐备。
· 参考设计,ReferenceDesign:对于比较复杂的器件,厂商一般会提供一些参考设计,以帮助使用者尽快实现解决方案。有些厂商甚至会直接提供原理图,用户可以根据自己的需求进行更改。
· IBIS 文件:这个对高速设计而言是必需的,获得的方法前面已经讲过。
DDR 规范的 DC 和 AC 特性
众所周知,对于任何一种接口规范的设计,首先要搞清楚系统中传输的是什么样的信号,也就是驱动器能发出什么样的信号,接收器能接受和判别什么样的信号,用术语讲,就是信号的DC和AC特性要求。
在DDR规范文件JEDEC79R的TABLE6:ELECTRICALCHARACTERISTICSANDDOOPERATINGCONDITIONS」中对DDR的DC有明确要求:VCC=+2.5v+0.2V,Vref=+1.25V+0.05VVTT=Vref+0.04V.
在我们的实际设计中,除了要精确设计供电电源模块之外,还需要对整个电源系统进行PI仿真,而这是高速系统设计中另一个需要考虑的问题,在这里我们先不讨论它,暂时认为系统能够提供稳定的供电电源。 如何选择适用于DDR3一致性测试的工具?
DDR 系统概述
DDR 全名为 Double Data Rate SDRAM ,简称为 DDR。DDR 本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高 SDRAM 的速度,它允许在时钟的上升沿和下降沿读/写数据,因而其数据速率是标准 SDRAM 的两倍,至于地址与控制信号与传统 SDRAM 相同,仍在时钟上升沿进行数据判决。 DDR 与 SDRAM 的对比DDR 是一个总线系统,总线包括地址线、数据信号线以及时钟、控制线等。其中数据信号线可以随着系统吞吐量的带宽而调整,但是必须以字节为单位进行调整,例如,可以是 8 位、16 位、24 位或者 32 位带宽等。 所示的是 DDR 总线的系统结构,地址和控制总线是单向信号,只能从控制器传向存储芯片,而数据信号则是双向总线。
DDR 总线的系统结构DDR 的地址信号线除了用来寻址以外,还被用做控制命令的一部分,因此,地址线和控制信号统称为地址/控制总线。DDR 中的命令状态真值表。可以看到,DDR 控制器对存储系统的操作,就是通过控制信号的状态和地址信号的组合来完成的。 DDR 系统命令状态真值表 DDR3一致性测试是否对不同厂商的内存模块有效?海南DDR3测试联系方式
是否可以使用可编程读写状态寄存器(SPD)来执行DDR3一致性测试?电气性能测试DDR3测试项目
时序要求:DDR系统中的内存控制器需要遵循DDR规范中定义的时序要求来管理和控制内存模块的操作。时序要求包括初始时序、数据传输时序、刷新时序等,确保内存模块能够按照规范工作,并实现稳定的数据传输和操作。容量与组织:DDR系统中的内存模块可以有不同的容量和组织方式。内存模块的容量可以根据规范支持不同的大小,如1GB、2GB、4GB等。内存模块通常由多个内存芯片组成,每个内存芯片被称为一个芯粒(die),多个芯粒可以组成密集的内存模块。兼容性:DDR技术考虑了兼容性问题,以确保DDR内存模块能够与兼容DDR接口的主板和控制器正常配合。例如,保留向后兼容性,允许支持DDR接口的控制器在较低速度的DDR模式下工作。电气性能测试DDR3测试项目
走线阻抗/耦合检查 走线阻抗/耦合检查流程在PowerSI和SPEED2000中都有,流程也是一样的。本例通过 Allegro Sigrity SI 启动 Trace Impedance/Coupling Check,自动调用 PowerSI 的流程。下面通过实例来介绍走线阻抗/耦合检查的方法。 启动 Allegro Sigrity SI,打开 DDR_Case_Check.brd。单击菜单 AnalyzeTrace Impedance/Coupling Check,在弹出的 SPDLINK Xnet Selection 窗口 中单击 OK 按钮。整个.brd 文件将被转换成....