本文關(guān)鍵詞：DDR4誤碼率眼圖技術(shù)研究

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【摘要】：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,且算法簡單,往往會(huì)導(dǎo)致結(jié)果過度悲觀。面對以上問題,本文開辟全新視角,從統(tǒng)計(jì)的角度對預(yù)估高速鏈路性能的誤碼率眼圖進(jìn)行分析。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/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,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。該軟件測試得到的最壞眼圖參數(shù)(中心眼高和眼寬)與國際上Intel開發(fā)的MBERE軟件相比,在相同的輸入下仿真結(jié)果誤差在1%以內(nèi),表明了算法的有效性。同時(shí),基于單-位響應(yīng)(Single-Bit Response,SBR)和雙邊沿響應(yīng)(Double Edge Response,DER)的誤碼率算法精度很高,具有很大的理論價(jià)值。由于DER算法可以處理上升邊和下降邊不對稱的情況,其仿真得到的誤碼率眼圖更加符合實(shí)際,因而具有很高的工程價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：DDR4 邊沿響應(yīng) 誤碼率眼圖 統(tǒng)計(jì)域 高速鏈路
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 課題的研究背景及意義16-17
• 1.1.1 研究背景16
• 1.1.2 研究的意義16-17
• 1.2 本文主要研究內(nèi)容17-18
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)框架18-20
• 第二章 DDR4 SDRAM綜述20-32
• 2.1 DDRx SDRAM發(fā)展史20-21
• 2.2 DDR4 SDRAM的特點(diǎn)21-24
• 2.2.1 偽漏極開路邏輯電平21-22
• 2.2.2 DBI編碼22
• 2.2.3 DDR4的參考電壓22-24
• 2.3 信號(hào)完整性問題對DDR4系統(tǒng)的影響24-32
• 2.3.1 信號(hào)完整性問題概述24-26
• 2.3.2 DDR4系統(tǒng)性能的表征26-32
• 第三章 高速互連系統(tǒng)分析32-44
• 3.1 高速信令基礎(chǔ)32-34
• 3.1.1 通道(Channel)32
• 3.1.2 發(fā)送器(Transmitter)32-33
• 3.1.3 接收器(Receiver)33-34
• 3.2 電源噪聲引起的抖動(dòng)34-36
• 3.3 接收端抖動(dòng)建模方法36-38
• 3.3.1 接收器采樣分布建模36-37
• 3.3.2 分段式建模37-38
• 3.3.3 等效電壓噪聲38
• 3.4 高速鏈路通道仿真技術(shù)研究38-44
• 3.4.1 傳統(tǒng)的快速時(shí)域分析方法38-40
• 3.4.2 通道最壞眼圖技術(shù)40-41
• 3.4.3 SBR法求誤碼率眼圖41-44
• 第四章 基于DER法的誤碼率眼圖技術(shù)分析44-60
• 4.1 DDR4十線模型與算法理論基礎(chǔ)44-46
• 4.1.1 DDR4十線模型44-45
• 4.1.2 數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)45-46
• 4.2 DER算法的公式化表征46-48
• 4.3 DER算法詳述48-55
• 4.3.1 提取.tr0文件數(shù)據(jù)48-50
• 4.3.2 基于DER格子法求解概率眼50-53
• 4.3.3 從概率眼過渡到誤碼率眼圖53-55
• 4.4 完整的通道誤碼率眼圖的求解(Pre-aperture eye)55-60
• 4.4.1 眼圖左半邊55-57
• 4.4.2 眼圖右半邊57-60
• 第五章 BER_Tools軟件綜述60-74
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境60
• 5.2 軟件開發(fā)流程60-67
• 5.2.1 DDR4的四種工作模式及數(shù)據(jù)率分析62
• 5.2.2 軟件輸入設(shè)置62-63
• 5.2.3 接收端模塊設(shè)計(jì)(RX-aperture)63-65
• 5.2.4 通道與RX端結(jié)合(Post-aperture eye)65-66
• 5.2.5 接收端眼模(Eye Mask)66-67
• 5.3 GUI界面展示與功能描述67-69
• 5.4 MATLAB仿真與測試69-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-82
• 作者簡介82-83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 彭莎莎;;基于高速有損信令系統(tǒng)的最大失真分析算法[J];電子科技;2013年03期

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本文編號(hào)：1065210