DDRメモリのパワーインテグリティーの検証

DDRメモリのパワーインテグリティー の検証 DDRメモリを搭載したエンベディッドデバイスに関する重要な課題は、パワーレールやグランド レールの変動がある状況でシグナルインテグリティーを維持することです。このことは、供給電 圧が低下し、スイッチング速度が上昇することにより、パワーレールの許容値とジッタの要件が 厳しくなるとともに、さらに重要性を増しています。 課題 を正確に測定できます。プローブの帯域幅は2 GHzで、高周波 電源分配回路の安定度は、DDRメモリ・インタフェースを装備 過渡信号や、パワーレールに結合した不要なRF信号を表示で した組込設計においてきわめて重要です。DDR3メモリでは きます。周波数のロールオフは緩やかなので、2.4 GHzバンドに 75 mV（Vpp）のリップルが許容されていたのに対して、DDR4メ も対応できます（減衰は多少大きくなります）。プローブのDCイ モリではわずか60 mV（Vpp）に縮小しており、将来はさらに縮 ンピーダンスは50 kΩで、直接の同軸接続よりもはるかに高い 小することが予想されます。電源分配回路のリップルとノイズ ため、電源分配回路にほとんど負荷を掛けません。 は、クロックとデータのジッタに悪影響を与え、データ転送の性 能に直接影響します。このため、DDRメモリを装備した組込設 ブラウザーによる電源のDCレベルの検証 計の電源分配回路の検証は、きわめて重要な作業です。 プローブヘッドには、きわめて正確なDC電圧計である R&S®ProbeMeterが内蔵されているので、DC供給電圧の確度 ローデ・シュワルツのソリューション を容易に検証できます。オフセット電圧と無関係に、代表値で R&S®RT-ZPR20 パワーレール・プローブは、ノイズを極限まで 0.05 %のDC確度を実現できるので、DC電圧計を別に用意する 抑えたパワーレール測定が可能な専用のオシロスコープ・プロ 必要がありません。350 MHzのブラウザー拡張を使用すること ーブです。この1:1のアクティブプローブは、オフセットを内蔵し で、PCボード上のすべてのパワーレールを容易にチェックでき ており、パワーレール電圧に載っているリップルにズームインす ます。SMTクリップやデュアル・ピン・アダプタといったブラウザ ることが可能です。このプローブは、R&S®RTEおよびR&S®RTO ーアクセサリを使用することで、グランドスプリングによる測定 デジタル・オシロスコープで使用でき、わずか10 %のノイズしか がしにくい場合でも、DUTへの別の接続方法が利用できます。 オシロスコープに重畳しないため、リップルおよびノイズ成分 R&S®RT-ZPR20 プローブのブラウザ ー拡張は、PCボード上にある複数 の電源のDCレベルを検証するため に最適なツールです。 Application Card | Version 02.00

DDR4パワーレール測定のセットアップ オシロスコープ測定の方法 DDRメモリの電源に対して現実的な測定を行うには、DDRコ DCパワーレール上の残留リップルおよびノイズをテストするに ンポーネントにできるだけ近い位置にプローブを接続する必 は、次の2つの方法があります1）。 要があります。このような測定には、ピッグテール・ケーブルが ► 無限残光モードを使用して、すべてのノイズイベントを捕捉 最適です。代表的なセットアップ（DDRメモリがFPGAによってド して表示します。自動Vpp測定および統計表示と組み合わせ ライブされる場合）は、スパイホール測定と呼ばれています。 ることにより、最大ノイズ電圧を簡単に測定できます。 FPGAの未使用のピンを利用して、FPGA内部から直接DDRの R&S®RTOやR&S®RTEのような高速な更新レート（100万波 コア電圧を測定します。このI/OピンをハイまたはローのDDR 形/sを実現可能）を使用すれば、数秒以内に信頼できる測定 コア電圧にドライブし、パワーレール・プローブを使用して外部 結果が得られます。 から測定します。多くの場合、これが電源測定に利用できる最 ► オシロスコープをシングルまたはノーマル・トリガ・モードに も近い位置です。1) して、既知のアグレッサイベントでトリガします。DDRメモリ の電源の場合、これは通常、DDR初期化フェーズまたはスト 1) 『7 Series FPGAs PCB Design Guide』、UG483（v1.12）、Xilinx、2017年1月10日 レステストの際の負荷応答測定です。 （www.xilinx.com） まとめ パワーレールのリップルおよびノイズ測定を正確に実行するに は、広帯域のオシロスコープと専用のプローブを使用して低雑 音測定を行い、オフセット機能を利用してDC電圧に載った信号 にズームインする必要があります。R&S®RT-ZPR20 パワーレー ル・プローブと、R&S®RTEおよびR&S®RTO オシロスコープは、 このような測定のための優れたツールです。 関連項目 www.rohde-schwarz.com/oscilloscopes ピッグテールケーブルは、プローブの帯域幅を制限しないので、測定を行う 必要がある場所への優れた直接接続を実現します。 1.2 VのDDR4電源の残留リップルを測定して、プローブヘッドに内蔵された DDRメモリの初期化フェーズでのDDR4電源の負荷応答測定。 DC電圧計であるR&S®ProbeMeterによってDCレベルを正確に検証できます。 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG R&S® は、ドイツRohde & Schwarz の商標または登録商標です。 www.rohde-schwarz.com PD 5214.9521.96 | Version 02.00 | 9月 2021 (sk) DDRメモリのパワーインテグリティーの検証 ローデ・シュワルツ トレーニング 掲載されている記事・図表などの無断転載を禁止します。 www.training.rohde-schwarz.com おことわりなしに掲載内容の一部を変更させていただくことがあります。 ローデ・シュワルツ カスタマーサポート あらかじめご了承ください。 www.rohde-schwarz.com/support © 2018 - 2021 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | 81671 Munich, Germany 5214.9521.96 02.00 PDP/PDW 1 ja 5214952196