存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)-認(rèn)識(shí)信號(hào)完整性的價(jià)值

采用探測(cè)器來測(cè)量SI會(huì)改變正在被測(cè)量的信號(hào)，由于增加電容會(huì)引入一些問題，或造成SI變化消失。盡管可采用有源或場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)探測(cè)器，這種狀況由于頻率升高變得越來越普遍，尤其在具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中。

對(duì)于存儲(chǔ)器質(zhì)量或穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量而言，SI測(cè)試有其局限性，Micron公司已在存儲(chǔ)器的多種內(nèi)部質(zhì)量測(cè)試時(shí)采用成百上千種SI示波器捕獲分析，得出如下結(jié)論：

* 在開發(fā)的初期采用SI測(cè)試能夠捕獲故障及識(shí)別重大錯(cuò)誤。

* SI測(cè)試用于驗(yàn)證板的改變。

* 板設(shè)計(jì)完成后，SI測(cè)試尚有一點(diǎn)價(jià)值。

圖2：隨電壓和溫度變化而變化的器件規(guī)格的實(shí)例。

Micron公司的內(nèi)部測(cè)試流已脫離SI測(cè)試，它由以下幾點(diǎn)組成：

* 兼容性及邊際測(cè)試用于確認(rèn)或測(cè)試具有存儲(chǔ)器的系統(tǒng)。

* 在兼容性及邊際測(cè)試檢測(cè)到錯(cuò)誤后，不同的診斷工具用于隔離這一故障。

* 假如軟件確定了系統(tǒng)中的故障類型(地址、行、單個(gè)單元等)，存儲(chǔ)器芯片或模塊被隔離并被測(cè)試，然后我們會(huì)嘗試在存儲(chǔ)器測(cè)試夾具中復(fù)制這一故障狀態(tài)。

* 如果軟件不能提供有關(guān)故障的詳細(xì)資料，可將存儲(chǔ)器從系統(tǒng)中移開，然后進(jìn)行組件或模塊測(cè)試來發(fā)現(xiàn)故障。

*　邏輯分析儀可用于確定故障問題/類型及違規(guī)情況。

盡管可采用示波器，經(jīng)驗(yàn)表明在迅速測(cè)量、確認(rèn)和調(diào)試系統(tǒng)方面，其它的工具會(huì)更有效。我們相信這些替代工具使設(shè)計(jì)工程師能夠迅速地實(shí)現(xiàn)故障分析和排除。

Micron公司的自我質(zhì)量控制流程得到如下結(jié)論：

* 定期的兼容性測(cè)試及邊際測(cè)試會(huì)暴露一些系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題或困難。

* SI不能發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)器或系統(tǒng)級(jí)診斷所不能識(shí)別的任何問題，SI發(fā)現(xiàn)的是與其它測(cè)試所發(fā)現(xiàn)的相同的故障，因此重復(fù)了邊際測(cè)試及軟件測(cè)試的性能。

* SI測(cè)試很耗時(shí)，探測(cè)64位數(shù)據(jù)總線及俘獲目標(biāo)示波器屏幕圖會(huì)消耗時(shí)間。

* SI采用昂貴的設(shè)備(示波器和探測(cè)器)

* 因需要高級(jí)工程師分析來評(píng)估目標(biāo)信號(hào)的圖片，故而SI占用了寶貴的工程資源。

* SI測(cè)試不能發(fā)現(xiàn)所有的故障，兼容性及邊際測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)SI測(cè)試所不能檢測(cè)到的錯(cuò)誤。

SI測(cè)試的替代方法

SI測(cè)試的替代方法被用于系統(tǒng)開發(fā)、存儲(chǔ)器質(zhì)量控制和測(cè)試，本節(jié)將簡(jiǎn)要敘述這些工具及其使用方法。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)極適于軟件測(cè)試，因?yàn)橛?jì)算機(jī)能夠利用現(xiàn)成軟件，所以可使用多種存儲(chǔ)器診斷工具。當(dāng)選擇軟件工具時(shí)，應(yīng)關(guān)注那些支持強(qiáng)大升級(jí)功能的工具，并選擇可與新的診斷工具相結(jié)合的程序，診斷工具用來捕獲以前所未知的故障機(jī)制。

與PC不同，其它產(chǎn)品如消費(fèi)電子、嵌入式及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的測(cè)試更加困難。針對(duì)這些應(yīng)用類型，設(shè)計(jì)工程師開發(fā)專用工具或根本不使用 這些工具，編制更為魯棒的專用工具能獲得比SI測(cè)試更多的益處。值得注意的是：有時(shí)候在系統(tǒng)中不可能進(jìn)行與存儲(chǔ)器規(guī)格有關(guān)的測(cè)試(如MPEG解碼或網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)包傳輸)，在這些情況下，就應(yīng)采用其它工具。

邊際測(cè)試

邊際測(cè)試強(qiáng)迫系統(tǒng)暴露邊際問題，有兩類邊際測(cè)試尤其重要:電壓及溫度的強(qiáng)化測(cè)試。這兩類強(qiáng)化測(cè)試重點(diǎn)在于使DRAM和DRAM控制器暴露到可能顯示系統(tǒng)問題的狀態(tài)，圖2以實(shí)例說明系統(tǒng)規(guī)格如何隨溫度變化。

作為典型的邊際測(cè)試，4角測(cè)試已被證明為測(cè)試存儲(chǔ)器的最有效的方法之一，就測(cè)試時(shí)間和所需的資源而言，這種測(cè)試也是可行的。對(duì)于一個(gè)具有最小和最大電壓及溫度分別為3.0V 和 3.6V 及0°C和70°C的系統(tǒng)而言，這四個(gè)角是：

*角1

* 最大電壓，最高溫度:3V，70°C

* 角2

* 最大電壓，最低溫度:3.6V，0°C

* 角2

* 最小電壓，最高溫度:3.0V，70°C

* 角4

* 最小電壓，最低溫度:3.0V，0°C

盡管方法不同，但通常的程序是讓系統(tǒng)在某個(gè)溫度和電壓保持穩(wěn)定，然后在這一角進(jìn)行一系列的測(cè)試，如果出現(xiàn)故障，應(yīng)對(duì)此加以分 析。另外一種是2角測(cè)試，輸入到存儲(chǔ)器的電壓可能由電壓調(diào)節(jié)器控制，因此無法調(diào)節(jié)輸入到DRAM的電壓，在這種情況下，可采用最大和最小溫度測(cè)試或兩角測(cè) 試。

功率周期測(cè)試

功率周期強(qiáng)化測(cè)試反復(fù)開關(guān)(重啟)系統(tǒng)，測(cè)試包括冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)測(cè)試。系統(tǒng)由未被運(yùn)行狀態(tài)到進(jìn)入環(huán)境溫度下的運(yùn)行狀態(tài)的過程 稱為冷啟動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行了一段時(shí)間且內(nèi)部溫度穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行的啟動(dòng)為熱啟動(dòng)。在啟動(dòng)或上電時(shí)，在可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方會(huì)發(fā)生獨(dú)立的事件，包括電源供應(yīng)電壓的升高 及存儲(chǔ)器的初始化，間歇性的問題只可通過反復(fù)啟動(dòng)被檢測(cè)到。

自動(dòng)刷新測(cè)試

DRAM單元漏電且必須被刷新以便正常操作，要節(jié)省耗電，自動(dòng)刷新應(yīng)在存儲(chǔ)器處于非讀寫狀態(tài)時(shí)進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)入和退出自動(dòng)刷新功 能時(shí)，存儲(chǔ)器控制器會(huì)提供正確的命令；否則會(huì)丟失數(shù)據(jù)。與功率周期類似，自動(dòng)刷新周期非常有用。如果出現(xiàn)某種間歇性的自動(dòng)刷新進(jìn)入或退出問題，重復(fù)這一周 期有助于檢測(cè)到這些問題。不采用自動(dòng)刷新的應(yīng)用應(yīng)避免這種測(cè)試。

本文小結(jié)

存儲(chǔ)器及其它組件間接口中的系統(tǒng)級(jí)問題可能是細(xì)微且難以覺察的，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間采用正確的工具可使設(shè)計(jì)工程師很容易地識(shí)別出潛 在的問題并增加設(shè)計(jì)的魯棒性。重新評(píng)估邊際測(cè)試和兼容性測(cè)試，尤其是在內(nèi)存質(zhì)量控制或確認(rèn)過程中的作用，會(huì)大大減少存儲(chǔ)器質(zhì)量控制工程開發(fā)的時(shí)間，并對(duì)實(shí) 際故障有更有效和全面的認(rèn)識(shí)，從而加快存儲(chǔ)器質(zhì)量控制的過程，尤其在穩(wěn)定質(zhì)量方面，這些就是使用上述測(cè)試帶給你的主要回報(bào)。