存储器接口设计-认识信号完整性的价值

采用探测器来测量SI会改变正在被测量的信号，由于增加电容会引入一些问题，或造成SI变化消失。尽管可采用有源或场效应晶体管(FET)探测器，这种状况由于频率升高变得越来越普遍，尤其在具有点对点结构的系统中。

对于存储器质量或稳定产品质量而言，SI测试有其局限性，Micron公司已在存储器的多种内部质量测试时采用成百上千种SI示波器捕获分析，得出如下结论：

* 在开发的初期采用SI测试能够捕获故障及识别重大错误。

* SI测试用于验证板的改变。

* 板设计完成后，SI测试尚有一点价值。

图2：随电压和温度变化而变化的器件规格的实例。

Micron公司的内部测试流已脱离SI测试，它由以下几点组成：

* 兼容性及边际测试用于确认或测试具有存储器的系统。

* 在兼容性及边际测试检测到错误后，不同的诊断工具用于隔离这一故障。

* 假如软件确定了系统中的故障类型(地址、行、单个单元等)，存储器芯片或模块被隔离并被测试，然后我们会尝试在存储器测试夹具中复制这一故障状态。

* 如果软件不能提供有关故障的详细资料，可将存储器从系统中移开，然后进行组件或模块测试来发现故障。

*　逻辑分析仪可用于确定故障问题/类型及违规情况。

尽管可采用示波器，经验表明在迅速测量、确认和调试系统方面，其它的工具会更有效。我们相信这些替代工具使设计工程师能够迅速地实现故障分析和排除。

Micron公司的自我质量控制流程得到如下结论：

* 定期的兼容性测试及边际测试会暴露一些系统中出现的问题或困难。

* SI不能发现存储器或系统级诊断所不能识别的任何问题，SI发现的是与其它测试所发现的相同的故障，因此重复了边际测试及软件测试的性能。

* SI测试很耗时，探测64位数据总线及俘获目标示波器屏幕图会消耗时间。

* SI采用昂贵的设备(示波器和探测器)

* 因需要高级工程师分析来评估目标信号的图片，故而SI占用了宝贵的工程资源。

* SI测试不能发现所有的故障，兼容性及边际测试能够发现SI测试所不能检测到的错误。

SI测试的替代方法

SI测试的替代方法被用于系统开发、存储器质量控制和测试，本节将简要叙述这些工具及其使用方法。

计算机系统极适于软件测试，因为计算机能够利用现成软件，所以可使用多种存储器诊断工具。当选择软件工具时，应关注那些支持强大升级功能的工具，并选择可与新的诊断工具相结合的程序，诊断工具用来捕获以前所未知的故障机制。

与PC不同，其它产品如消费电子、嵌入式及网络产品的测试更加困难。针对这些应用类型，设计工程师开发专用工具或根本不使用 这些工具，编制更为鲁棒的专用工具能获得比SI测试更多的益处。值得注意的是：有时候在系统中不可能进行与存储器规格有关的测试(如MPEG解码或网络数 据包传输)，在这些情况下，就应采用其它工具。

边际测试

边际测试强迫系统暴露边际问题，有两类边际测试尤其重要:电压及温度的强化测试。这两类强化测试重点在于使DRAM和DRAM控制器暴露到可能显示系统问题的状态，图2以实例说明系统规格如何随温度变化。

作为典型的边际测试，4角测试已被证明为测试存储器的最有效的方法之一，就测试时间和所需的资源而言，这种测试也是可行的。对于一个具有最小和最大电压及温度分别为3.0V 和 3.6V 及0°C和70°C的系统而言，这四个角是：

*角1

* 最大电压，最高温度:3V，70°C

* 角2

* 最大电压，最低温度:3.6V，0°C

* 角2

* 最小电压，最高温度:3.0V，70°C

* 角4

* 最小电压，最低温度:3.0V，0°C

尽管方法不同，但通常的程序是让系统在某个温度和电压保持稳定，然后在这一角进行一系列的测试，如果出现故障，应对此加以分 析。另外一种是2角测试，输入到存储器的电压可能由电压调节器控制，因此无法调节输入到DRAM的电压，在这种情况下，可采用最大和最小温度测试或两角测 试。

功率周期测试

功率周期强化测试反复开关(重启)系统，测试包括冷启动和热启动测试。系统由未被运行状态到进入环境温度下的运行状态的过程 称为冷启动，当系统运行了一段时间且内部温度稳定时进行的启动为热启动。在启动或上电时，在可能出现错误的地方会发生独立的事件，包括电源供应电压的升高 及存储器的初始化，间歇性的问题只可通过反复启动被检测到。

自动刷新测试

DRAM单元漏电且必须被刷新以便正常操作，要节省耗电，自动刷新应在存储器处于非读写状态时进行。当进入和退出自动刷新功 能时，存储器控制器会提供正确的命令；否则会丢失数据。与功率周期类似，自动刷新周期非常有用。如果出现某种间歇性的自动刷新进入或退出问题，重复这一周 期有助于检测到这些问题。不采用自动刷新的应用应避免这种测试。

本文小结

存储器及其它组件间接口中的系统级问题可能是细微且难以觉察的，在适当的时间采用正确的工具可使设计工程师很容易地识别出潜 在的问题并增加设计的鲁棒性。重新评估边际测试和兼容性测试，尤其是在内存质量控制或确认过程中的作用，会大大减少存储器质量控制工程开发的时间，并对实 际故障有更有效和全面的认识，从而加快存储器质量控制的过程，尤其在稳定质量方面，这些就是使用上述测试带给你的主要回报。