如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

在对DDR内存模块进行除错时,传统上会使用转接板(riser module)来协助将逻辑分析仪连接到装有内存模块的实际运行系统。然而,随着每一代DDR内存的速度都比前一代更快,转接板的使用也变得越来越困难,这是由于在高速总线上撷取讯号所面临的挑战所致。这种情况非常明显,以至于即使在DDR5世代的DIMM和RDIMM中,人们对于使用转接板仍然抱持着相当程度的顾虑。

但如果我们告诉你,不仅仍然可以将转接板与协议分析仪搭配使用,而且这些转接板同时也能成为示波器量测以及快速验证缓存器设定时真正不可或缺的工具呢?让我们继续看下去,来了解Introspect Technology的7412 DDR5 RDIMM转接模块,以及它如何让你能够如此轻松地撷取受测DIMM上的讯号!!

7412 RDIMM转接模块是一款用于Introspect RSH的整合式探针讯号撷取板

7412 RDIMM转接模块的精妙之处在于,它最初是作为协助示波器讯号撷取而设计的。它采用主动式探棒以及我们的整合式探针(integrated-tip)技术,因此能提供极低负载与低噪声的性能。可参考图1,7412被设计为可直接搭配我们的Remote Sampling Head(RSH)使用,这表示所有高速讯号皆透过高阻抗探针与顶级的探棒放大器进行讯号撷取。

如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

图1:RDIMM转接模块可与RSH搭配使用,从而实现示波器量测

当然,当转接模块与RSH搭配M7030 DDR协议分析仪使用时,工程师可以获得完整的协议解析。如图2所示,我们展示了在压力测试条件下运作的指令总线(CQ)。你可以看到内存控制器传送命令的频率相当高,而M7030分析仪则会自动追踪每一笔指令。

如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

图2:透过RDIMM转接模块撷取到的协议分析仪数据

7412 RDIMM转接模块真正的强大之处在于,它在示波器量测与快速的缓存器除错方面能成为不可或缺的工具,这正是下一个案例研究的主题。这个案例描述一位控制器开发人员在尝试启用multi-rank的DDR5 RDIMM。透过7412 RDIMM转接模块连接到示波器,工程师能够非常快速地找出互操作性问题的根本原因。另外,工程师也能够优化DRAM装置上的termination设定,从而确保其设计已针对实际服务器应用进行良好调校。

Wrong Rank Initialization

我们针对待测DRAM的其中一条DQ,在写入相位期间进行观察。这个波形是透过使用7412 RDIMM转接模块搭配RSH2,以及一台标准的50奥姆高速示波器进行撷取的。我们不需要进行任何形式的示波器校正,也不需要使用任何专有的示波器软件。所观察到的波形如下图3所示。

如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

图3:忘记初始化第二个Rank了吗?

我们很快就意识到,其实只是没有初始化第二个Rank。由于这是一个双Rank 的RDIMM,当第二个Rank未被初始化时,预期会观察到严重的反射现象,而这正是7412 RDIMM转接模块所呈现给我们的结果。

Wrong Termination Resistor Settings

在启用第二个Rank之后,波形如图4所示。不过,我们仍然观察到大量的反射现象。接着,我们将重点放在为RttWr和RttPark所设定的缓存器值上,这些是DDR5 RDIMM中每个DRAM上的可程序化终端电阻。我们发现这些缓存器的默认值设定错误。

如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

图4:Rank 1已初始化,但RttWr和RttPark的设定全部都是错的

Optimizing The Resistor Settings

从这一点开始,我们已经清楚理解为何系统无法正常开机。接着,我们以循序且实验性的方式,反复调整多组RttWr与RttPark缓存器数值,以找出最适合我们系统板的设定。接下来的三个图显示了我们如何逐步改善波形,直到最终消除来自DRAM端的所有反射!

如何透过DDR5 RDIMM Riser捕获物理层与协议层数据

图5:更佳的RttWr与RttPark设定值

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图6:进一步优化的RttWr与RttPark设定值

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图7:最终调校完成的RttWr与RttPark设定值

结论

在这篇文章中,我们介绍了7412 DDR5 RDIMM转接模块。我们说明了同一个转接模块如何同时用于逻辑分析与示波器探测,并展示了一个实际案例研究,说明这个转接模块如何被用来对针对DDR5的内存控制器进行除错。

我们将在2026年8月18日,在上海张江科学城希尔顿酒店准备了Introspect technology在DDR领域完整的解决方案,您将看到这系列DDR技术分享文章中从物理层到协议层的实际设备,欢迎透过下方链接或二维码报名参加此次的小型菁英技术研讨会!!

研讨会议程:

13:00 – 13:30  签到

13:30 – 13:50  最新一代DDR5/LPDDR6高速内存接口设计与发展趋势

13:50 – 14:30  基于Introspect RSH &Interposer进行DDR5/LPDDR5X/LPDDR6信号完整性验证

14:30 – 15:10  如何调试DDR5/LPDDR5X/LPDDR6总线协议及故障定位+ 现场实操演示

15:10 – 15:30  茶歇

15:30 – 16:10  DDR5/LPDDR5X/LPDDR6 PHY-Level Validation and ATE Tester现场实操演示

16:10 – 16:30  Introspect全系列内存测试解决方案介绍

16:30 – 17:20  Q&A环节

报名链接:

https://14955960.s.wcd.im/v/e8ddoZ3c/ 

报名二维码:

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延伸阅读 :

Introspect Remote Sampling Head,撷取DDR5讯号与协议解析

Find the DDR5 RDIMM Failure with SV6E-X

Overview of the LPDDR5 Protocol Analyzer

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