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， 如何选择适用于DDR3一致性测试的工具？重庆眼图测试DDR3测试

所示的窗口有Pin Mapping和Bus Definition两个选项卡，Pin Mapping跟IBIS 规范定义的Pin Mapping 一样，它指定了每个管脚对应的Pullup> Pulldown、GND Clamp和 Power Clamp的对应关系；Bus Definition用来定义总线Bus和相关的时钟参考信号。对于包 含多个Component的IBIS模型，可以通过右上角Component T拉列表进行选择。另外，如果 提供芯片每条I/O 口和电源地网络的分布参数模型，则可以勾选Explicit IO Power and Ground Terminals选项，将每条I/O 口和其对应的电源地网络对应起来，以更好地仿真SSN效应，这 个选项通常配合Cadence XcitePI的10 Model Extraction功能使用。吉林DDR3测试TX/RXDDR3一致性测试是否需要经常进行？

至此，DDR3控制器端各信号间的总线关系创建完毕。单击OK按钮，在弹出的提示窗 口中选择Copy,这会将以上总线设置信息作为SystemSI能识别的注释，连同原始IBIS文件 保存为一个新的IBIS文件。如果不希望生成新的IBIS文件，则也可以选择Updateo

设置合适的 OnDie Parasitics 和 Package Parasiticso 在本例中。nDie Parasitics 选择 None, Package Parasitics使用Pin RLC封装模型。单击OK按钮保存并退出控制器端的设置。

On-Die Parasitics在仿真非理想电源地时影响很大，特别是On-Die Capacitor,需要根据 实际情况正确设定。因为实际的IBIS模型和模板自带的IBIS模型管脚不同，所以退出控制器 设置窗口后，Controller和PCB模块间的连接线会显示红叉，表明这两个模块间连接有问题， 暂时不管，等所有模型设置完成后再重新连接。

那么在下面的仿真分析过程中，我们是不是可以就以这两个图中的时序要求作为衡量标准来进行系统设计呢?答案是否定的，因为虽然这个时序是规范中定义的标准，但是在系统实现中，我们所使用的是Micron的产品，而后面系统是否能够正常工作要取决干我们对Micron芯片的时序控制程度。所以虽然我们通过阅读DDR规范文件了解到基本设计要求，但是具体实现的参数指标要以Micron芯片的数据手册为准。换句话说，DDR的工业规范是芯片制造商Micron所依据的标准，而我们设计系统时，既然使用了Micron的产品，那么系统的性能指标分析就要以Micron的产品为准。所以，接下来的任务就是我们要在Micron的DDR芯片手册和作为控制器的FPGA数据手册中，找到类似的DDR规范的设计要求和具体的设计参数。是否可以使用多个软件工具来执行DDR3一致性测试？

容量与组织：DDR规范还涵盖了内存模块的容量和组织方式。DDR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。DDR内存模块通常以多个内存芯片排列组成，其中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。电气特性：DDR规范还定义了内存模块的电气特性，包括供电电压、电流消耗、输入输出电平等。这些电气特性对于确保DDR内存模块的正常工作和兼容性至关重要。兼容性：DDR规范还考虑了兼容性问题，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接口的控制器工作在较低速度的DDR模式下。什么是DDR3内存的一致性问题？吉林设备DDR3测试

如果DDR3一致性测试失败，是否需要更换整组内存模块？重庆眼图测试DDR3测试

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 重庆眼图测试DDR3测试

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