更快地對高速存儲故障深入調試三大步驟
圖4:邏輯分析儀上的眼測量功能可以一目了然地了解內存總線信號關系。
圖2中的系統要求使用示波器,最終確定片選信號的建立時間(Tsetup)。下面使用邏輯分析儀快速查看內存系統的實例將介紹,增加著色濾波的獨特方法如何通過碼型識別了解內存訪問的概貌,從而迅速發現協議錯誤。
在實例中邏輯分析儀上設置了著色濾波器,以幫助定位關閉頁面超限,在這種情況下,針對一個存儲區(Bank)的READ或WRITE命令沒有與激活啟動存儲區的命令同步。著色濾波器設置成為存儲區bank0(B0)提供紅色陰影,為存儲區bank1(B1)提供藍色陰影。粉紅色=B0激活,紅色=B讀,青綠色=B激活,淺藍色=B1讀。著色濾波使得工程師能夠使用碼型標識,同時查看波形,識別要求進一步檢測的區域。
在圖3中,B0激活(粉紅色)在一系列B0 READ(紅色)命令之間前 。但是,屏幕左邊B1讀(淺藍色)之前,沒有B1激活(青綠色)。如果B1最后激活沒有落在允許的規定時間范圍內,則表明發生了問題。
使用邏輯分析儀的最后一個實例,介紹如何使用邏輯分析儀上的眼測量功能。眼圖測量工具提供了相對于時鐘邊沿參考點為0s,從+5ns到-5ns的信號的單一電壓門限眼圖。
眼圖測量一目了然地提供了:時鐘占空比、噪聲和信號完整性問題、數據有效窗口和眼圖閉合和通道間時滯。
眼圖測量是校準邏輯分析儀取樣位置的最快速的方法。在圖4中,上面的屏幕顯示了采用干凈的差分時鐘的DDRII系統上的眼定位(Eye Finder)結果。從眼定位(Eye Finder)結果中,我們注意到:1. 從T=0任一側同等尺寸的白色區域(眼)中可以看出,指令時鐘的占空比是50%。
2. T=0時,指令時鐘細長的轉換區域 (黃色)表明了干凈的時鐘邊沿。
下面的屏幕是采用非純凈(有噪聲)時鐘的DDRI系統。我們通過查看Eye Finder結果,發現時鐘是不純凈的:1. 指令時鐘的轉換區域很寬。2. CK0和CK0#取樣的單端眼不對稱。不對稱的眼也可能表明邏輯分析儀門限不正確。
用高速示波器和探頭進行測量
圖5:READ和WRITE選通圖取決于探測位置。
為確定故障的根本原因,通常要求使用高速示波器和探頭進行參數測量。對DDRII測量,使用配有7GHz探頭的20Gs/s采樣、6GHz帶寬的示波器可以為系統特性驗證提供精確的測量功能。需要在示波器上測量的參數包括:建立保持時間Ts/Th、上升時間、時鐘過沖、頻率和抖動分析軟件。
探頭位置對在信號特性驗證中進行精確的參數測量至關重要。最重要的是:1. 在內存控制器上探測READ數據和選通;2. 在 SDRAM上探測WRITE數據和選通。圖5是T=0時相對于DQS5上升沿和下降沿的邏輯分析儀眼掃描(Eye Scan)測量結果。測量結果是在DIMM插槽中使用插槽分析探頭獲得的。
在圖5中,WRITE選通的眼圖很大,形狀很好。插槽分析探頭上的探頭位置與SDRAM足夠近,因此信號中沒有反射。插槽分析探頭上的反射使READ選通劣化。眼圖足以對選通偏移和脈寬進行相對測量。但是,總線上的位置不足以實際檢定READ業務的特征。
圖5還說明了探頭位置的重要性,因為在插槽分析探頭上查看時,READ信號的幅度失真,與內存控制器上的實際眼圖幾乎沒有類似之處。為精確地查看內存控制器看到的READ數據,示波器探頭必需放在內存控制器上。微型探頭前端使這一任務成為可能。許多技術領導者使用本文中介紹的工具和技術,來驗證和調試高速內
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