探測DDR信號會面臨測試點選擇的挑戰,根據JEDEC規范的定義,所有測量均應在存儲芯片的輸出引腳上進行。之所以面臨挑戰,是因為很多場合無法訪問存儲芯片的引腳。我們有時會選擇使用插入器(Interposer),但即使這樣,從探針到存儲芯片的球柵陣列(BGA)引腳之間也存在一定的空間位移。
如果已經安裝上了板卡,則會面臨一個更大的問題,因為無法使用插入器(Interposer),因此可能必須將探針放在總線中間才能進行測量。在這種情況下,探針采集到的信號會帶有存儲控制器和存儲芯片之間的反射,反射表現為DQ和DQS信號邊沿上的非單調波紋,如下圖所示。
在信號邊沿測量閾值處發生的反射會導致測量誤差并使眼圖嚴重失真, 幸運的是,可以使用多種工具來減少或消除反射。
第一個方法是使用一個運算函數,稱為VirtualProbe @ Receiver(VP @ Rcvr),它可以補償由于終端問題而引起的信號反射。
如上圖所示,VP @ Rcvr建立了傳輸線模型,將探測點虛擬地移向接收端,用戶輸入模型的終端和傳輸線參數-時間延遲、電阻、電感和電容。該模型通過仿真位于實際探測點和接收端之間的集總組件端接來仿真接收器處的輸出信號,Sim模式用于在終止模式下將模型應用于采集的信號之前驗證模型。如下圖所示,應用VP @ Rcvr的結果相當不錯。
上面的跡線是原始狀態,顯示了DQ和DQS信號上的反射。應用VP @ Rcvr后,反射已消除。
下圖是一個實際測量的示例,其中VP @ Rcvr用于消除由于探測在總線中間而引起的反射,并且還測量存儲器接收器(Rx)引腳處探測到的信號眼圖。與探測在總線中部未經校正的信號(左)相比, VP @ Rcvr結果(中間)和在終端點探測得到的信號(右)顯示出良好的對應性。
虛擬探測的第二種更復雜的方法是使用可選的VirtualProbe軟件,這個更高級的工具可將傳輸路徑的S參數模型應用于輸入信號。S參數模型描述了從探測點到理想探測位置的信號路徑,并校正了所采集的波形。這是一種創新方法,可用于表示更復雜的S參數,例如插入器(Interposer)模型。