LPDDR4 JEDEC标准测试实例解析--读操作_lpddr4c jedec spec

 序言

        与写操作相比，读操作的测试项目较少，但并不是所有的项目都会进行测量，其主要原因，如下图所示，测试时，会将interposer焊接于电路板和DDR颗粒之间，用于引出测试点，因此，这样的测试点会靠近DDR，但是会远离SoC或者CPU，读信号会由于终端反射及近端串扰的因素，所观测的信号质量更差，因此，只会进行一些关键参数的测量，如果测试结果显示，这些关键参数都无法满足要求，就需要重新想办法在更靠近SoC或者CPU的地方引出测试点，进行重测，直至满足要求为止，总而言之，读操作的测试，分析难度会略高于写操作，下面将逐一讲解这些测试项。

         如下图所示，按照分类，将读操作相关的测试项分为两块：Data timing和Data strobe timing，除此之外，有时还会加入眼图模板的测量（取决于测试点的选位以及供应商是否有提供模板要求）；

        tDQSQ：如下图所示，读模式下，DQS和DQ信号是几乎同相位传输的，因此，需要对其相位的偏斜量加以控制，该参数，也是读操作测试中，最为关键的测试项；

        tQH：用于验证DQ输出信号相对DQS的保持时间（hold time）；

         如下图所示，为tDQSQ在interposer端的实测波形，分别以DQS的上升和下降沿进行触发采样，可以看到，DQ的信号质量是很差的，抖动很大，并且眼图张得很小，在这种情形下，测试出来的该参数，如果不能满足设计要求，需要按照文章开头的方法，重新选位进行复测；

         如下图所示，为tQH在interposer端的实测波形，在这种情形下，测试出来的该参数，如果不能满足设计要求，需要按照文章开头的方法，重新选位进行复测；

         tQW：如下图所示，该项用于验证DQ读信号眼图的张开的有效宽度，分为上下两个限值，取其worst case值；

         如下图所示，为tQW在interposer端的实测波形，在这种情形下，测试出来的该参数，如果不能满足设计要求，需要按照文章开头的方法，重新选位进行复测；

        tQSH：用于验证DQS读信号的有效高电平脉冲宽度；

        tQSL：用于验证DQS读信号的有效低电平脉冲宽度；

         如下图所示，为tQSH和tQSL的实测波形；

         tDQSCK：如下图所示，该项用于验证DQS信号第一个有效上升沿的差分交叉点到最近时钟的时间间隔，缺省情况下， tDQSCK有3个时钟周期的延时，因此测量时，需要向前数三个时钟周期，找到对应的时钟上升沿的差分交叉点，但是，这个延时是可以通过寄存器进行更改的；

         如下图所示，为tDQSCK 的实测波形，可以观察到，其延时被调整到了5个时钟周期，因此，测试之前，需要读取寄存器的配置以确认该值无误；

         另外，与写操作相同，读操作状态下，也存在preamble and postamble，如下图所示，分为两种模式：Toggle模式， tRPRE由低电平+一个周期的DQS信号组成；Static模式， tRPRE只是低电平信号，而 tRPST=0.5n或者1.5ntCK， preamble 的两种模式可以与不同的preamble 时间宽度进行组合使用，测试时，需要提前获取寄存器的配置信息；

         tRPRE和tRPST具体测试计算方法如下：

         如下图所示，为tRPRE的实测波形，由于是连续的低电平，因此，read preamble 处于static模式：

         如下图所示，为tRPST的实测波形， write preamble处于0.5ntCK配置中：

        最后如果要进行读操作下的眼图模板测试，需要考虑两点：

        首先，需要将测试点尽量地靠近接收端，即SoC或者CPU的端口，这一步在测试中实现难度较大，因此，并不适合于进行测量，而在仿真中，则很容易将探针放置到接收端的die引脚上；

        然后，需要从供应商处获取准确的眼图模板判定信息，因为信号会经历传输线和介质的损耗，高频谐波将会被削弱，模板要求将由矩形演变成菱形，如下图所示，即某个SoC供应商DQ die上仿真得到的眼图信息。

        总而言之，实际测量中，如果不是刻意追求眼图质量的展现，以上JEDEC的测试参数，也足以用于满足DQ读信号的质量验证需求。