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DDR調(diào)試不通?先別扔,這個操作可能幫你逆襲!

發(fā)布時間:2023-2-2 14:30    發(fā)布者:edadoc2003
作者:一博科技高速先生成員 黃剛
相信大家過完一個美美的春節(jié)后,學習的熱情一定會暴漲,反正高速先生給大家分享技術(shù)文章的熱情是非常高漲的哈!打從推出這個系列的仿真和理論相結(jié)合的話題后,文章受到了很多忠實粉絲的喜愛,大家紛紛表示既能學到理論知識,還知道怎么從仿真中去驗證,甚至有一些小伙伴們已經(jīng)深深的陷入到仿真里面去,無法自拔了。因此高速先生趁熱打鐵,在春節(jié)后再加推幾期,繼續(xù)圍繞著這個話題分享文章!
經(jīng)過高速先生對粉絲文章喜愛度的研究發(fā)現(xiàn),DDR方面的話題始終受到大家的熱捧,原因可能包括了大多數(shù)產(chǎn)品都會有DDR內(nèi)存系統(tǒng),然后DDR系統(tǒng)又是很關(guān)鍵且容易出問題的一個模塊,還有就是DDR的原理和應(yīng)用特別讓人著迷等等吧。All right,那今天就再給大家分享一個DDR仿真和測試完美對應(yīng)的經(jīng)典案例吧!
不知道現(xiàn)在大家做的DDR4系統(tǒng)的指標是怎么樣了?從高速先生和最近眾多客戶的配合來看,從一個通道的總?cè)萘亢退俾噬隙蓟旧侠搅藰O限,從單個顆粒的容量,很多已經(jīng)從8Gb提升到了16Gb,運行速率也從typical的2400M拉到3200M了。下面要分享的這個案例就是這個的一個case!


這個客戶的一個DDR通道是1拖5的結(jié)構(gòu),每個顆粒的16Gb是容量,需要跑到的速率是3200M,通過這個描述,就知道這個系統(tǒng)的PCB設(shè)計不會很好做!這個項目是我司設(shè)計部門的同事設(shè)計的,而且也有相關(guān)的內(nèi)部指導可以遵照,因此設(shè)計完就去生產(chǎn)加工了。等板子貼片回來后,客戶下載程序去測試時,就猛然發(fā)現(xiàn)運行不到額定的3200M的速率!
客戶也測試了好幾片板子,情況都差不多,大概只能運行到2400M左右,再往上就不穩(wěn)定了。由于我們和這個客戶合作比較久了,大家也都沒有太慌,經(jīng)過和客戶詳細的溝通,我們把調(diào)試的方向轉(zhuǎn)到了主芯片的驅(qū)動配置上。這款型號主芯片客戶用得比較多,驅(qū)動配置的頁面,如下所示:


像這種一拖多的DDR系統(tǒng),我們最先會把debug方向放在地址控制信號和CLK上面,這個原因在之前很多篇文章已經(jīng)說過了。我們看到客戶已經(jīng)遍歷了上面紅框的驅(qū)動內(nèi)阻,從可以選擇的40,48,60等多種驅(qū)動選出了較好的40歐姆內(nèi)阻驅(qū)動,但是依然不能穩(wěn)定的跑到3200M上。連驅(qū)動內(nèi)阻的配置都遍歷過,感覺好像沒有其他有效的設(shè)置了吧,真的要立馬重新改板設(shè)計了?
先別慌,還好高速先生也對這款芯片灰常的了解,除了傳統(tǒng)的驅(qū)動內(nèi)阻可以配置外,Slew Type也是一個很重要的點!沒錯,就是下面這個配置項!


該芯片有FAST,MEDIUM和SLOW三個配置可以選擇!而且我們也拿到了該芯片的仿真模型,模型比較齊全,也同樣有這幾項配置可以選,于是高速先生打算通過仿真去進行驗證,看看能不能順便把問題一并解決了。
于是我們迅速在仿真軟件把仿真拓撲搭起來,就是下面這樣的拓撲!


我們先按照客戶原始的配置,地址控制和時鐘CLK都是FAST模式,40歐姆內(nèi)阻去選擇仿真模型,如下所示:


發(fā)現(xiàn)最差的顆粒信號質(zhì)量的確是有問題,存在明顯的ring back,從而也導致時鐘采樣出現(xiàn)問題,同時也能發(fā)現(xiàn),時鐘采樣的時序本身沒有問題,只是地址控制信號質(zhì)量的問題。


這和客戶的測試結(jié)果也挺吻合的!


那我們就換成地址控制MEDIUM模式,時鐘CLK還是FAST模式仿真看看,結(jié)果就變成下面這樣了。好開森,地址控制信號的信號質(zhì)量全部都沒問題了�。�!


是不是在仿真中意味著就ok了,人往往在最開心的時候容易受到暴擊,的確,地址控制信號的信號質(zhì)量都ok了,但是時鐘又出來搞事了!地址控制信號的質(zhì)量都沒問題,
CLK時鐘的信號質(zhì)量也沒問題,但是時序卻出錯了,從上升沿的采樣位置能明顯看到,建立時間裕量又不夠了!


但是我們還是壯著膽子讓客戶試試這種地址控制MEDIUM模式,時鐘CLK選FAST這樣的配置,果不其然,客戶很快就傳來了測試結(jié)果!


的確,從仿真結(jié)果來看,單純的地址和CLK的信號質(zhì)量都是滿足要求的,只是建立時間的時序裕量不足,我們知道,時序裕量問題的確也是可以通過降頻來彌補的,因此我們對仿真的精度有了更大的信心!
好!最后再試一種組合,一定要成功!就是地址控制信號和CLK時鐘都選用MEDIUM模式,我們先來看看仿真結(jié)果!這下厲害了,地址控制信號ok,上面的仿真已經(jīng)知道,現(xiàn)在把CLK時鐘也變成MEDIUM后,時鐘本身滿足信號質(zhì)量的同時,時序也變ok了,結(jié)果列表沒有出現(xiàn)裕量不足的提醒了,完美!


然后再反饋到調(diào)試去,客戶終于傳來了好消息!


最后總結(jié)下,這又是一個仿真和測試互相配合驗證從而通過仿真指導調(diào)試來解決問題的經(jīng)典案例,在初始配置調(diào)試不通過的時候要保持冷靜,找到入口去嘗試更多的芯片配置。從案例中我們展示了仿真和測試的配合,其實選擇配置的過程也是理論應(yīng)用于實際的過程,有了理論的支撐,我們才能更好的去選擇仿真的配置和調(diào)試的配置,從而解決問題,大家都get到了吧!

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