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存储器以及DDR5技术及完整的测试方案

是德科技KEYSIGHT ? 来源:是德科技KEYSIGHT ? 作者:是德科技KEYSIGHT ? 2021-05-17 09:31 ? 次阅读

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小伙伴们,我们又见面了,上一期?「IC手记 ? 点沙成金的半导体行业」给大家介绍了芯片简史和PA测试的内容,这一期,我们继续为大家带来数字芯片的重要分支:存储器,以及DDR5技术及完整的测试方案。

存储器简史

存储芯片是数字芯片的重要组成部分,能够存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取,如下是存储芯片的基本分类:

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图:存储器基本分类

存储器主要分为ROMRAM两大类,简介如下:

ROM:只读存储器

ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出,ROM所存数据稳定,断电后所存数据也不会改变。

RAM:随机存取存储器

(random access memory)

RAM是与CPU直接交换数据的内部存储器,它可以随时读写,速度快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介,当电源关闭时RAM不能保留数据。

DDR SDRAM,也是我们今天的主角,在SDRAM的基础上发展而来,这种改进型的DRAM和SDRAM是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了,也是目前电脑中用得最多的内存,而且具有成本优势。DDR已经发展至今已经进化到DDR5,与DDR4相比,DDR5 在强大的封装中带来了全新的架构,下面我们会着重介绍DDR5技术及测试方案。

DDR5简介

DDR总线经过演进,如今已经发展到DDR5,下图是DDR总线的演进路线:

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图:DDR技术演进

无论是从移动计算、PC、服务器到图形计算等领域,总线从早期的低速简单时序特性,到DFE等技术在DDR5中被应用,内存总线在逐步引入SerDes技术,并逐渐逼近通道传输极限。随着DDR5规范的正式发布,步入2021年,DDR5已开始被服务器CPU和存储器厂商所采用,其具备更高的数据速率、更低的能耗和更高的密度。

DDR5具备如下几个特点:

· 更高的数据速率 ·

DDR5最大数据速率为 6400MT/s(百万次/秒),而 DDR4 为 3200MT/s,DDR5 的有效带宽约为 DDR4 的 2 倍。

· 更低的能耗 ·

DDR5的工作电压为1.1V,低于DDR4的1.2V,能降低单位频宽的功耗达20%以上

· 更高的密度 ·

DDR5 将突发长度增加到 BL16,约为 DDR4 的两倍,提高了命令/地址和数据总线效率。相同的读取或写入事务现在提供数据总线上两倍的数据,同时限制同一存储库内输入输出/阵列计时约束的风险。

此外,DDR5 使存储组数量翻倍,这是通过在任意给定时间打开更多页面来提高整体系统效率的关键因素。所有这些因素都意味着更快、更高效的内存以满足下一代计算的需求。

应对DDR5测试的挑战

如前文所属,DDR5具备诸多的优势,也极大增加了测试的难度及复杂度。作为测试行业的领导者,是德科技一直以来积极推动JEDEC DDR5规范测试方案的开发,与行业内的头部伙伴共同推动规范的演进和实施,从DDR总线仿真、测试夹具的定义和开发、Rx测试及Tx测试苛刻的抖动质量要求、再到协议测试方法的开发。是德科技也是唯一一家提供完整DDR5的Tx/Rx物理层到协议测试的方案提供商。

针对DDR生态链中的不同产品形态,是德科技都提供完整的解决方案,如下图,包括发射端测试、接收端测试、协议测试等等,我们在下文会分别予以介绍。

1

DDR5发送端测试

随着信号速率的提升,SerDes技术开始在DDR5中采用,如会采用DFE均衡器改善接收误码率,另外DDR总线在发展过程中引入训练机制,不再是简单的要求信号间的绝对建立保持时间,在DDR4的时代开始使用眼图的概念,在DDR5时代,引入抖动成分概念,从成因上区分解Rj,Dj等,对芯片或系统设计提供更具体的依据;在抖动的参数分析上,也增加了一些新的抖动定义参数,并有严苛的测量指标。

针对这些要求,是德科技提供了完整的解决方案。基于是德科技10bit ADC的UXR示波器,配合D9050DDRC软件,及高阻RC探头MX0023A,及Interposer,可以实现对DDR信号的精确表征。

2

DDR5 接收端测试

随着DDR5信号目标速率持续提升,链路的ISI和串扰问题愈发明显,在DDR芯片颗粒端信号可能已经闭合,为了保证误码率,在DDR5芯片中引入了VGA+DFE的结构,使得均衡后内部眼图重新展开。所以传统的只在DDR memory端测试眼图的方法在DDR5时代并不是一个合理的方法,是德科技针对这种情况,推动了DDR5新的测试方法,即Rx测试。

下图为基于UXR示波器及M8020A误码仪的接收端校准和测试组网:

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是德科技和协会及相关公司共同定义了测试夹具,如CTC2测试基板夹具,Device芯片测试夹具卡。接收端测试包括如下测试内容:DQS Voltage Sensitivity,DQ Voltage Sensitivity,DQS Jitter Sensitivity,DQ Stressed Eye,CA Voltage Sensitivity,CA Stressed Eye,DQS2DQ,DFE Characterization等。

3

DDR5协议测试

JEDEC的规范中,定义了如下图中的参数要求,是德科技的U4164A逻辑分析仪,可用于DDR5协议测试。B4661A软件可以支持这些参数的实时和后分析功能,分析判断测试结果是否符合规范的范围要求,并且可以跟踪测量结果,对于违规的测量参数可以跟踪到波形界面,从而定位命令和操作的根源问题。

4

DDR5芯片颗粒及DIMM测试

针对DDR5,基于U4164A x 4及Futureplus公司FS2600 DDR5 RDIMM/LRDIMM Interposer夹具。另外,针对芯片颗粒的测试,Keysight也提供W5643A DRAM BGA Interposer。

5

DDR5测试总结

是德科技为DDR行业提供了最完整的解决方案。

原文标题:IC手记 ? 存储器芯片及DDR5

文章出处:【微信公众号:是德科技KEYSIGHT】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

责任编辑:haq

原文标题:IC手记 ? 存储器芯片及DDR5

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    ST-EEPROM-FINDER ST-EEPROM-FINDER串行EEPROM产品的取景器为Android和iOS

    引导搜索 部分号码搜索能力 主要产品功能发现 数据表下载和离线咨询 产品功能分享通过电子邮件或社交媒体 样品订购所选产品的 主屏幕上的语言选择 ST-EEPROM-FINDER是探索意法半导体串行EEPROM组合最快和最明智的方式使用智能电话或平板。
    发表于 05-20 17:05 ? 182次 阅读

    ST-MOSFET-FINDER ST-MOSFET-FINDERSTPOWER MOSFET取景移动应用程序的平板电脑和智能手机

    或产品号的产品搜索能力 技术数据表下载和离线咨询 访问主要产品规格(主要电气参数,产品一般说明,主要特点和市场地位) 对产品和数据表 能够通过社交媒体或通过电子邮件共享技术文档 适用于Android收藏节?和iOS?应用商店 ST-MOSFET-Finder是可用于Android?和iOS?的应用程序,它可以让你探索的ST功率MOSFET产品组合使用便携设备。您可以轻松地定义设备最适合使用参数搜索引擎应用程序。您还可以找到你的产品由于采用了高效的零件号的搜索引擎。...
    发表于 05-20 17:05 ? 249次 阅读

    ST-SENSOR-FINDER ST-SENSOR-FINDERMEMS和传感器产品查找用于移动设备

    于Android和iOS电话移动应用 友好的用户界面 的直观的产品的选择: MEMS和传感器 评估工具 应用 参数搜索使用多个过滤器 部件号搜索 访问技术文档 从ST经销商在线订购 通过电子邮件或社交媒体最喜欢的部分数字管理经验分享 支持的语言:英语(中国,日本和韩国即将推出) 在ST-SENSOR-FINDER提供移动应用程序的Android和iOS,提供用户友好的替代通过MEMS和传感器网络产品组合搜索,驱动用户一起顺利和简单的导航体验。...
    发表于 05-20 17:05 ? 179次 阅读

    STM805T/S/R STM805T/S/R3V主管

    RST 输出 NVRAM监督员为外部LPSRAM 芯片使能选通(STM795只)用于外部LPSRAM( 7 ns最大值丙延迟) 手册(按钮)复位输入 200毫秒(典型值)吨 REC 看门狗计时器 - 1.6秒(典型值) 自动电池切换 在STM690 /795分之704/804分之802/八百零六分之八百零五监督员是自载装置,其提供微处理器监控功能与能力的非挥发和写保护外部LPSRAM。精密电压基准和比较监视器在V
    发表于 05-20 16:05 ? 228次 阅读

    NCV8665 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq 高PSRR

    5是一款精密5.0 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为150 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现30μA的典型静态接地电流。 NCV8665的引脚与NCV8675和NCV4275引脚兼容,当输出电流较低且需要非常低的静态电流时,它可以替代这些器件。输出电压精确到±2.0%,在满额定负载电流下最大压差为600 mv。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V固定输出电压,输出电压精度为2%(3.3 V和2.5 V可根据要求提供) 能够提供最新的微处理器 最大40 A静态电流,负载为100uA 满足100μA最大模块汽车制造商点火关闭静态电流要求 保护: -42 V反向电压保护短路 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 AEC-Q100合格 符合自动资格认证要求 极低压降电压 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 17:02 ? 259次 阅读
    NCV8665 LDO稳压器 150 mA 低压差 低Iq 高PSRR

    NCV8664 LDO稳压器 150 mA 低Iq

    4是一款精密5.0 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为150 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现典型的22μA静态接地电流。输出电压精确到±2.0%,在满额定负载电流下最大压差为600 mV 。 内部保护,防止输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 NCV8664的引脚和功能与NCV4264和NCV4264-2兼容,当需要非常低的静态电流时,它可以替代这些部件。 特性 优势 负载100μA时最大30μA静态电流 会见新车制造商最大模块静态电流要求(最大100μA)。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 极低压降电压 可以在低输入电压下启动时运行。 5.0 V和3.3V固定输出电压,2%输出电压精度 AEC-Q100合格 汽车 应用 车身和底盘 动力总成 发动机控制模块 信息娱乐,无线电 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 17:02 ? 398次 阅读
    NCV8664 LDO稳压器 150 mA 低Iq

    NCV8675 LDO稳压器 350 mA 低压差 低Iq 高PSRR

    5是一款精密5.0 V和3.3 V固定输出,低压差集成稳压器,输出电流能力为350 mA。仔细管理轻负载电流消耗,结合低泄漏过程,可实现34μA的典型静态接地电流。 内部保护免受输入瞬态,输入电源反转,输出过流故障和芯片温度过高的影响。无需外部元件即可实现这些功能。 NCV8675引脚与NCV4275引脚兼容,当需要非常低的静态电流时,它可以替代该器件。对于D 2 PAK-5封装,输出电压精确到±2.0%,对于DPAK-5封装,输出电压精确到±2.5%,在满额定负载电流下,最大压差为600 mV。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%或2.5% 能够提供最新的微处理器 负载为100uA时最大34uA静态电流 满足100uA最大模块汽车制造商点火关闭静态电流要求 保护: -42 V反向电压保护短路 在任何汽车应用中都不需要外部组件来实现保护。 AEC-Q100 Qualifie d 符合自动资格认证要求 极低压降电压 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 16:02 ? 301次 阅读
    NCV8675 LDO稳压器 350 mA 低压差 低Iq 高PSRR

    NCV4264-2 LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

    4-2功能和引脚与NCV4264引脚兼容,具有更低的静态电流消耗。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,最大压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 最大60μA静态电流,负载为100μA 处于待机模式时可以节省电池寿命。 保护: - 42 V反向电压保护短路保护热过载保护 无需外部元件在任何汽车应用中都需要保护。 极低压差 可以在低输入电压下启动时运行。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2% AEC-Q100合格 应用 终端产品 车身和底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 13:02 ? 308次 阅读
    NCV4264-2 LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

    NCV4264 LDO稳压器 100 mA 高PSRR

    4是一款宽输入范围,精密固定输出,低压差集成稳压器,满载电流额定值为100 mA。输出电压精确到±2.0%,在100 mA负载电流下最大压差为500 mV。 内部保护免受45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 5.0 V和3.3 V固定输出电压和2.0%输出电压精度 严格的监管限制 非常低的辍学 可以在低输入电压下启动时运行。 保护: -42 V反向电压保护短路保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 AEC-Q100合格 符合汽车资格标准 应用 终端产品 车身与底盘 动力总成 发动机控制模块 汽车 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 13:02 ? 722次 阅读
    NCV4264 LDO稳压器 100 mA 高PSRR

    NCV4264-2C LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

    4-2C是一款低静态电流消耗LDO稳压器。其输出级提供100 mA,输出电压精度为+/- 2.0%。在100 mA负载电流下,最大压差为500 mV。它具有内部保护,可防止45 V输入瞬变,输入电源反转,输出过流故障和过高的芯片温度。无需外部组件即可启用这些功能。 特性 优势 最大60μA静态电流,负载为100μ 在待机模式下节省电池寿命。 极低压降500 mV( max)100 mA负载电流 可以在低输入电压下启动时运行。 故障保护: -42 V反向电压保护短路/过流保护热过载保护 在任何汽车应用中都不需要外部组件来启用保护。 5.0 V和3.3 V固定输出电压,输出电压精度为2%,在整个温度范围内 AEC-Q100合格 应用 终端产品 发动机控制模块 车身和底盘 动力总成 汽车 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 13:02 ? 499次 阅读
    NCV4264-2C LDO稳压器 100 mA 低Iq 高PSRR

    NCV8772 LDO稳压器 350 mA 低Iq

    2是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8772可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至24μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 Enable功能可用于进一步降低关断模式下的静态电流至1μA。 NCV8772包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 超低静态电流24μA典型 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过...
    发表于 07-30 12:02 ? 343次 阅读

    NCV8770 LDO稳压器 350 mA 低Iq

    0是350 mA LDO稳压器,集成了复位功能,专用于微处理器应用。其坚固性使NCV8770可用于恶劣的汽车环境。超低静态电流(典型值低至21μA)使其适用于永久连接到需要具有或不具有负载的超低静态电流的电池的应用。当点火开关关闭时,模块保持活动模式时,此功能尤其重要。 NCV8770包含电流限制,热关断和反向输出电流保护等保护功能。 特性 优势 固定输出电压为5 V 非常适合为微处理器供电。 2%输出电压上升至Vin = 40 V 通过负载突降维持稳压电压。 输出电流高达350 mA 我们广泛的汽车调节器产品组合允许您选择适合您应用的汽车调节器。 RESET输出 禁止微处理器在低电压下执行未请求的任务。 汽车的NCV前缀 符合汽车现场和变更控制& AEC-Q100资格要求。 低压差 在低输入电压下维持输出电压调节(特别是在汽车起动过程中)。 典型值为21μA的超低静态电流 符合最新的汽车模块要求小于100μA。 热关机 保护设备免受高温下的永久性损坏。 短路 保护设备不会因电流过大而在芯片上产生金属开路。 非常广泛的Cout和E...
    发表于 07-30 12:02 ? 212次 阅读

    MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

    0系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线性稳压器采用16引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 06:02 ? 212次 阅读
    MC33160 线性稳压器 100 mA 5 V 监控电路

    FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

    80是一款用于移动电源应用的低静态电流PMIC。 PMIC包含一个降压,一个升压和四个低噪声LDO。 特性 晶圆级芯片级封装(WLCSP) 可编程输出电压 软启动(SS)浪涌电流限制 可编程启动/降压排序 中断报告的故障保护 低电流待机和关机模式 降压转换器:1.2A,VIN范围: 2.5V至5.5V,VOUT范围:0.6V至3.3V 升压转换器:1.0A,VIN范围:2.5V至5.5V,VOUT范围:3.0V至5.7V 四个LDO:300mA,VIN范围:1.9V至5.5V,VOUT范围:0.8V至3.3V 应用 终端产品 电池和USB供电设备 智能手机 平板电脑 小型相机模块 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 04:02 ? 510次 阅读
    FAN53880 一个降压 一个升压和四个LDO PMIC

    NCV5171 升压转换器 280 kHz 1.5 A 用于汽车

    1 / 73产品是280 kHz / 560 kHz升压调节器,具有高效率,1.5 A集成开关。该器件可在2.7 V至30 V的宽输入电压范围内工作。该设计的灵活性使芯片可在大多数电源配置中运行,包括升压,反激,正激,反相和SEPIC。该IC采用电流模式架构,可实现出色的负载和线路调节,以及限制电流的实用方法。将高频操作与高度集成的稳压器电路相结合,可实现极其紧凑的电源解决方案。电路设计包括用于正电压调节的频率同步,关断和反馈控制等功能。这些器件与LT1372 / 1373引脚兼容,是CS5171和CS5173的汽车版本。 特性 内置过流保护 宽输入范围:2.7V至30V 高频允许小组件 最小外部组件 频率折返减少过流条件下的元件应力 带滞后的热关机 简易外部同步 集成电源开关:1.5A Guarnateed 引脚对引脚与LT1372 / 1373兼容 这些是无铅设备 用于汽车和其他应用需要站点和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽车版本 电路图、引脚图和封装图...
    发表于 07-30 00:02 ? 344次 阅读

    NCP161 LDO稳压器 450 mA 超高PSRR 超低噪声

    是一款线性稳压器,能够提供450 mA输出电流。 NCP161器件旨在满足RF和模拟电路的要求,可提供低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封装。 类似产品:
    发表于 07-29 21:02 ? 478次 阅读

    AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

    是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:?HiSPi(SLVS) - 4个车道?MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
    发表于 07-29 16:02 ? 1280次 阅读
    她的小梨涡完整版免费阅读