DDR4誤碼率眼圖技術研究.pdf

1、當電子系統(tǒng)中的晶體管器件速度主導著輸入輸出(I/O)的速度時，人們一般不太會關注信號是否完整的問題。而當反射、串擾和電源噪聲等表象逐漸暴露時，工程師們也只是按照個案對其加以分析與處理。然而，為了從本質和機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完整性(Signal Integrity, SI)這一新興的研究領域。隨著I/O接口的數據率提升至數Gbps，I/O鏈路的性能最終由

2、給定誤碼率(Bit Error Ratio, BER)和數據率情況下的電壓容限和時序容限決定，這使得誤碼率眼圖成為預估高速鏈路性能的關鍵。
　　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量來仿真得到眼圖，這種方法耗時耗力。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，往往會導致結果過度悲觀。面對以上問題，本文開辟全新視角，從統(tǒng)計的角度對預估高速鏈路性能的誤碼率眼圖進行分

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噪聲和干擾源的方法，使結果符合源于統(tǒng)計的性能指標，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)計的角度，主要研究基于邊沿響應的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，利用卷積的思想得到通道誤碼率眼圖

4、，即Pre-aperture eye。并結合接收端抖動和噪聲的聯(lián)合概率分布，得到最終的誤碼率眼圖，即Post-aperture eye。在此基礎上可以繪出設計師所關心的任意誤碼率（如10-16）下的眼圖，不只局限于最壞眼圖。此外，界面設計中還添加了DDR4 Mask模塊，從而可以更加直觀判斷系統(tǒng)的容限是否滿足設計要求。
　　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。