DDR4誤碼率眼圖技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)電子系統(tǒng)中的晶體管器件速度主導(dǎo)著輸入輸出(I/O)的速度時(shí)，人們一般不太會(huì)關(guān)注信號(hào)是否完整的問題。而當(dāng)反射、串?dāng)_和電源噪聲等表象逐漸暴露時(shí)，工程師們也只是按照個(gè)案對(duì)其加以分析與處理。然而，為了從本質(zhì)和機(jī)理上全面有效地提高電子系統(tǒng)的性能，大量具有不同技術(shù)背景的工程開發(fā)和研究人員不斷投入，逐漸梳理并形成了信號(hào)完整性(Signal Integrity, SI)這一新興的研究領(lǐng)域。隨著I/O接口的數(shù)據(jù)率提升至數(shù)Gbps，I/O鏈路的性能最終由

2、給定誤碼率(Bit Error Ratio, BER)和數(shù)據(jù)率情況下的電壓容限和時(shí)序容限決定，這使得誤碼率眼圖成為預(yù)估高速鏈路性能的關(guān)鍵。
　　業(yè)界通常采用兩種方法來獲得眼圖，第一種是在HSPICE仿真器中通過增加比特位的數(shù)量來仿真得到眼圖，這種方法耗時(shí)耗力。另外一種是最壞情況分析法，這種方法也只能得出最壞情況眼圖，且算法簡(jiǎn)單，往往會(huì)導(dǎo)致結(jié)果過度悲觀。面對(duì)以上問題，本文開辟全新視角，從統(tǒng)計(jì)的角度對(duì)預(yù)估高速鏈路性能的誤碼率眼圖進(jìn)行分

3、析。
　　本文創(chuàng)新性提出從概率的角度來解釋鏈路分析中相關(guān)噪聲和干擾源的方法，使結(jié)果符合源于統(tǒng)計(jì)的性能指標(biāo)，即誤碼率分析，從而省去了大量的行為級(jí)/電路仿真。本文從統(tǒng)計(jì)的角度，主要研究基于邊沿響應(yīng)的DDR4高速鏈路誤碼率眼圖的求解方法。文中將通道碼間干擾(Inter-Symbol Interference, ISI)和通道間干擾(Co Channel Interference, CCI)的影響考慮在內(nèi)，利用卷積的思想得到通道誤碼率眼圖

4、，即Pre-aperture eye。并結(jié)合接收端抖動(dòng)和噪聲的聯(lián)合概率分布，得到最終的誤碼率眼圖，即Post-aperture eye。在此基礎(chǔ)上可以繪出設(shè)計(jì)師所關(guān)心的任意誤碼率（如10-16）下的眼圖，不只局限于最壞眼圖。此外，界面設(shè)計(jì)中還添加了DDR4 Mask模塊，從而可以更加直觀判斷系統(tǒng)的容限是否滿足設(shè)計(jì)要求。
　　針對(duì)以上研究，開發(fā)了基于MATLAB GUI的誤碼率眼圖分析軟件BER_Tools，這是算法成果的有力證明。