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作者：一博科技高速先生成員 黃剛 相信大家過(guò)完一個(gè)美美的春節后，學(xué)習的熱情一定會(huì )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(gè)系列的仿真和理論相結合的話(huà)題后，文章受到了很多忠實(shí)粉絲的喜愛(ài)，大家紛紛表示既能學(xué)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(wú)法自拔了。因此高速先生趁熱打鐵，在春節后再加推幾期，繼續圍繞著(zhù)這個(gè)話(huà)題分享文章！ 經(jīng)過(guò)高速先生對粉絲文章喜愛(ài)度的研究發(fā)現，DDR方面的話(huà)題始終受到大家的熱捧，原因可能包括了大多數產(chǎn)品都會(huì )有DDR內存系統，然后DDR系統又是很關(guān)鍵且容易出問(wèn)題的一個(gè)模塊，還有就是DDR的原理和應用特別讓人著(zhù)迷等等吧。All right，那今天就再給大家分享一個(gè)DDR仿真和測試完美對應的經(jīng)典案例吧！ 不知道現在大家做的DDR4系統的指標是怎么樣了？從高速先生和最近眾多客戶(hù)的配合來(lái)看，從一個(gè)通道的總容量和速率上都基本上拉到了極限，從單個(gè)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(gè)案例就是這個(gè)的一個(gè)case！ 這個(gè)客戶(hù)的一個(gè)DDR通道是1拖5的結構，每個(gè)顆粒的16Gb是容量，需要跑到的速率是3200M，通過(guò)這個(gè)描述，就知道這個(gè)系統的PCB設計不會(huì )很好做！這個(gè)項目是我司設計部門(mén)的同事設計的，而且也有相關(guān)的內部指導可以遵照，因此設計完就去生產(chǎn)加工了。等板子貼片回來(lái)后，客戶(hù)下載程序去測試時(shí)，就猛然發(fā)現運行不到額定的3200M的速率！ 客戶(hù)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，再往上就不穩定了。由于我們和這個(gè)客戶(hù)合作比較久了，大家也都沒(méi)有太慌，經(jīng)過(guò)和客戶(hù)詳細的溝通，我們把調試的方向轉到了主芯片的驅動(dòng)配置上。這款型號主芯片客戶(hù)用得比較多，驅動(dòng)配置的頁(yè)面，如下所示： 像這種一拖多的DDR系統，我們最先會(huì )把debug方向放在地址控制信號和CLK上面，這個(gè)原因在之前很多篇文章已經(jīng)說(shuō)過(guò)了。我們看到客戶(hù)已經(jīng)遍歷了上面紅框的驅動(dòng)內阻，從可以選擇的40，48，60等多種驅動(dòng)選出了較好的40歐姆內阻驅動(dòng)，但是依然不能穩定的跑到3200M上。連驅動(dòng)內阻的配置都遍歷過(guò)，感覺(jué)好像沒(méi)有其他有效的設置了吧，真的要立馬重新改板設計了？ 先別慌，還好高速先生也對這款芯片灰常的了解，除了傳統的驅動(dòng)內阻可以配置外，Slew Type也是一個(gè)很重要的點(diǎn)！沒(méi)錯，就是下面這個(gè)配置項！ 該芯片有FAST，MEDIUM和SLOW三個(gè)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(guò)仿真去進(jìn)行驗證，看看能不能順便把問(wèn)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(lái)，就是下面這樣的拓撲！ 我們先按照客戶(hù)原始的配置，地址控制和時(shí)鐘CLK都是FAST模式，40歐姆內阻去選擇仿真模型，如下所示： 發(fā)現最差的顆粒信號質(zhì)量的確是有問(wèn)題，存在明顯的ring back，從而也導致時(shí)鐘采樣出現問(wèn)題，同時(shí)也能發(fā)現，時(shí)鐘采樣的時(shí)序本身沒(méi)有問(wèn)題，只是地址控制信號質(zhì)量的問(wèn)題。 這和客戶(hù)的測試結果也挺吻合的！ 那我們就換成地址控制MEDIUM模式，時(shí)鐘CLK還是FAST模式仿真看看，結果就變成下面這樣了。好開(kāi)森，地址控制信號的信號質(zhì)量全部都沒(méi)問(wèn)題了�。�！ 是不是在仿真中意味著(zhù)就ok了，人往往在最開(kāi)心的時(shí)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(shí)鐘又出來(lái)搞事了！地址控制信號的質(zhì)量都沒(méi)問(wèn)題， CLK時(shí)鐘的信號質(zhì)量也沒(méi)問(wèn)題，但是時(shí)序卻出錯了，從上升沿的采樣位置能明顯看到，建立時(shí)間裕量又不夠了！ 但是我們還是壯著(zhù)膽子讓客戶(hù)試試這種地址控制MEDIUM模式，時(shí)鐘CLK選FAST這樣的配置，果不其然，客戶(hù)很快就傳來(lái)了測試結果！ 的確，從仿真結果來(lái)看，單純的地址和CLK的信號質(zhì)量都是滿(mǎn)足要求的，只是建立時(shí)間的時(shí)序裕量不足，我們知道，時(shí)序裕量問(wèn)題的確也是可以通過(guò)降頻來(lái)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(shí)鐘都選用MEDIUM模式，我們先來(lái)看看仿真結果！這下厲害了，地址控制信號ok，上面的仿真已經(jīng)知道，現在把CLK時(shí)鐘也變成MEDIUM后，時(shí)鐘本身滿(mǎn)足信號質(zhì)量的同時(shí)，時(shí)序也變ok了，結果列表沒(méi)有出現裕量不足的提醒了，完美！ 然后再反饋到調試去，客戶(hù)終于傳來(lái)了好消息！ 最后總結下，這又是一個(gè)仿真和測試互相配合驗證從而通過(guò)仿真指導調試來(lái)解決問(wèn)題的經(jīng)典案例，在初始配置調試不通過(guò)的時(shí)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(shí)選擇配置的過(guò)程也是理論應用于實(shí)際的過(guò)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試的配置，從而解決問(wèn)題，大家都get到了吧！ |
