應用高帶寬示波器表征GDDR5數據抖動，確保有效的數據傳輸
2013-03-18
GDDR5（Graphics Double Data Rate,圖形雙倍數據速率存儲接口，第5版）動態隨機存取圖形卡存儲技術已應用于主流移動和游戲用戶的高性能GPU（圖形處理器）。最新的GDDR5 技術可提供5Gb/s或更高的數據速率。高數據速率條件下，數據抖動測量是了解抖動對數據有效窗口影響的重要手段。測量并了解抖動分量可以讓設計人員盡可能減少整個系統設計的抖動，以確保有效且精確的數據傳輸。需要分離讀和寫操作從而分別進行數據有效窗口分析。GDDR5的設計包括自由運行的數據時鐘（WCK）、很小的數據單位間隔以及的非常小的讀/寫數據與WCK之間可分辨時間偏移，因此識別讀/寫數據以進行數據抖動測量十分困難且耗時。高帶寬示波器或混合信號示波器是兩類常用的數據抖動測量設備。本文將介紹僅使用高帶寬示波器4個通道的新型GDDR5數據抖動測量技術。
抖動對GDDR5數據的影響
GDDR5 SGRAM傳輸數據使用自由運行差分前向時鐘（WCK/WCK#），并在前向WCK的兩個邊沿上分別寄存并驅動輸入和輸出數據，以用于讀和寫訓練。讀/寫訓練支持數據定時和幅度電平裕量優化。盡管JEDEC標準沒有相關規定，普遍觀點認為表征抖動特性是在如此高的數據速率傳輸條件下的重要測量任務。導致GDDR5系統產生抖動的原因，例如碼間干擾(ISI)、串擾、占空比失真（DCD）等，這些都會限制圖形卡以及存儲器控制器與DRAM接口的性能。
使用4通道高帶寬和高采樣率的示波器進行測量十分重要，因為這樣可以保證測量的是GDDR5系統真實的邊沿。而且，高性能示波器具有低本底噪聲和抖動，可以最大限度降低示波器噪聲對測量的影響。工程師可以信賴測量結果，獲得真實的信號信息并最終確定設計的真實數據有效窗口，而不受測量設置或測量工具的影響。這樣，設計人員能夠真實測量并調試設計，獲得最佳的性能和裕量，同時縮短設計周期，節約大量成本和時間。隨著GDDR5技術達到5Gb/s或更高的數據速率，信號幅度和數據有效窗口變得極小，導致數據采樣誤差增加。精確的隨機抖動和確定性抖動分解測量以計算數據輸入有效窗口的統計測量，可以幫助量化數據采樣誤差，以進行裕量分析。相比混合信號示波器，具有出色本底噪聲和抖動性能的高帶寬示波器，例如Agilent Infiniium Q系列高性能示波器，僅使用其4個通道即可輕松創建信號連接要求最簡的設置，并且支持分離讀和寫數據，以進行高可信度的抖動測量,最終確保工程師確信已獲得真實的信號邊沿并且能夠獲得最大的GDDR5 系統設計裕量
來源：電池測試儀 http://www.gffae.cn/product/battery-tester/
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