CN110674614A - 一种基于rx mask中心点阵的信号眼图分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，涉及存储***工程化技术领域，包括以下步骤：S1：获取存储数据信号仿真眼图；S2：自定义有效Rx MASK规格尺寸；S3：统计有效Rx MASK中心点阵；S4：基于MASK中心点阵对存储信号眼图进行分析评价；S5：获得最佳中心点以及摆幅裕量和时序裕量。本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法优选互连拓扑参数，优化访存信号通道，量化存储数据信号眼图质量评判标准，并确保存储***有充分的设计裕量，还可以模拟训练机制的作业过程，根据摆幅和时序优先级权重配比，选择最恰当的中心点，计算对应的摆幅裕量、时序裕量。
Description
技术领域
本发明涉及存储***工程化技术领域，
尤其是，本发明涉及一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法。
背景技术
计算机体系结构的重要组成部分，先进存储***对于全***性能指标、集成规模与稳定运行都有着决定性的影响。现阶段，一种传统高速并行存储电路技术，DDR(DoubleData Rate)系列内存广泛应用。相比DDR2/3，新一代DDR4以及未来DDR5访存速率大幅提升，这对访存信号通道设计能力也提出了更加严苛的要求。与前几代定义Vih/Vil判定电平不同，DDR4 SDRAM规范标准JESD79-4B定义了数据信号接收机Rx MASK大小。在此，定义一个矩形MASK，其中心点坐标(VMIDPOINT, TDQS)，要求信号的波形/眼图不能进入该MASK，以确保一定水准的误码率。例如，DDR4-3200对应MASK区域高度为110mV、宽度为0.23UI，以达到1E-16误码率水准，其中1 UI = 312.5ps。
基于JEDEC标准定义，在仿真眼图中植入Rx MASK，这种常规方法仅能够初步判定一个访存信号通道设计能否满足标准要求。例如，科学放置Rx MASK，保证存储数据信号眼图内沿迹线未进入Rx MASK，那么就算满足JEDEC标准电气要求了。此时，常规方法仍有几个问题难以解决。第一个问题在于，标准Rx MASK仅为确保正确识别的最低要求，有些情况下会造成***设计缺少足够的设计裕量，难以抵御恶劣运行环境及其它SI/PI噪声影响。第二个问题在于，DDR内存互连拓扑参数组合极多，例如驱动内阻(RON)、终端端接(RODT)、传输通道(Z0)、负载情况(SR/DR)等，常规方法有时很难量化对比哪种参数组合的***设计裕量更大。第三个问题在于，与前几代采用SSTL-12 (Fixed VREF)不同，DDR4采用了POD-12接口电路技术，训练阶段不仅仅要考虑时序(Timing)情况，还必须考虑变化的参考电压(Variable VREF)情况，即有必要综合考虑信号摆幅(Voltage)和时序(Timing)。第四个问题在于，忽略了存控训练的VREF电压、时序参数的实际调节能力。第五个问题在于，信号眼图内沿1/4迹线未必会表现为单调(递增或递减)特性，这种不规则眼图对中心点(VMIDPOINT, TDQS)选择方式提出了新的更高要求。
综上所述，常规方法难以有效判定存储数据信号眼图质量，难以科学、合理地挑选最理想的中心点位置，所以，如何设计一种合理的基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，成为我们当前急需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便模拟存控训练实际流程步骤，综合分析信号摆幅与时序裕量，科学指导访存互连拓扑参数选取以及访存信号通道设计的基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，该方法包括以下步骤：
S1：获取用于开展分析的存储数据信号仿真眼图；
S2：自定义有效Rx MASK的规格尺寸；
S3：统计有效Rx MASK中心点阵；
S4：基于MASK中心点阵对存储信号眼图进行分析评价；
S5：获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
作为本发明的优选，执行步骤S3具体包括：
S31：编程计算出存储数据信号眼图内沿迹线；
S32：根据训练步进参数，遍历(网格化)所有可能的有效Rx MASK中心点；
S33：统计位于眼图内侧但与眼图内沿迹线不相交的所有有效Rx MASK的中心点；
S34：进行统计，评判存储数据信号眼图的优劣情况。
作为本发明的优选，执行步骤S34时，统计内容包括中心点数量和计算中心点阵所占V/T面积。
作为本发明的优选，执行步骤S1时，对存储数据信号开展前仿真或者后仿真，针对DDR内存互连拓扑不同参数组合，利用电路级仿真工具，可以开展至少一次仿真试验获取不同的仿真眼图。
作为本发明的优选，执行步骤S2具体为，模拟存储数据信号会引入的、可量化的噪声情况，分析这些信号噪声对信号摆幅与时序裕量的影响，以JEDEC标准Rx MASK为基础加成获得有效Rx MASK的规格尺寸。
作为本发明的优选，执行步骤S3时，以存储数据信号眼图和训练调节步进为基础，编程计算满足有效Rx MASK的中心点阵。
作为本发明的优选，执行步骤S3时，训练调节步进参数包括采样时钟时序调节粒度和参考电源摆幅调节粒度。
作为本发明的优选，执行步骤S4时，对存储信号眼图进行分析评价的参数包括有效Rx MASK判定的中心点数量、分布情况以及面积大小。
作为本发明的优选，执行步骤S5时，评判出所用互连拓扑参数、访存信号通道的优劣，以及对摆幅友好与否或者对时序友好与否，优选互连拓扑参数与访存信号通道，并根据摆幅和时序优先级的权重配比，获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法有益效果在于：优选互连拓扑参数，优化访存信号通道，考虑可量化受控的噪声影响，量化存储数据信号眼图质量评判标准，并确保存储***仍有充分的设计裕量。此外，还可以模拟训练机制的作业过程，根据摆幅和时序优先级的权重配比，选择最恰当的中心点，计算对应的摆幅裕量、时序裕量。
附图说明
图1为本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法的流程示意图；
图2为本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法的中心点阵寻找流程示意图；
图3为本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法的信号眼图与Rx MASK中心点阵图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和步骤的相对布置和步骤不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中的流程并不仅仅是单独进行，而是多个步骤相互交叉进行。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及***可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及***应当被视为授权说明书的一部分。
基于JEDEC标准定义，在仿真眼图中植入Rx MASK，这种常规方法仅能够初步判定一个访存信号通道设计能否满足标准要求，常规方法难以有效判定存储数据信号眼图质量，难以科学、合理地挑选最理想的中心点位置。
实施例一
如图1至3所示，仅为本发明的其中一个实施例，本发明提供一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，该方法包括以下步骤：
S1：获取用于开展分析的存储数据信号仿真眼图；
在这里，对存储数据信号开展前仿真或者后仿真，针对DDR内存互连拓扑不同参数组合，利用电路级仿真工具，可以开展至少一次仿真试验获取不同的仿真眼图。
一般来说，针对DDR内存互连拓扑不同参数组合，将所有参数组合均组成一次，依次执行仿真设计，开展多次仿真试验，获取所有参数组合相对应的仿真眼图。
S2：自定义有效Rx MASK的规格尺寸；
在获取所有参数组合相对应的仿真眼图之后，根据模拟存储数据信号，以JEDEC标准RxMASK为基础加成获得有效Rx MASK的规格尺寸。
S3：统计有效Rx MASK中心点阵；
需要注意的是，执行步骤S3，也就是计算找出满足有效Rx MASK的中心点阵的方法具体包括：
S31：编程计算出存储数据信号眼图内沿迹线；
S32：根据训练步进参数，遍历(网格化)所有可能的有效Rx MASK中心点；
S33：统计位于眼图内侧但与眼图内沿迹线不相交的所有有效Rx MASK的中心点；
S34：进行统计，评判存储数据信号眼图的优劣情况。
实际在执行步骤S34时，统计内容包括中心点数量和计算中心点阵所占V/T面积。也就是说，可以通过统计中心点数量或者计算中心点阵所占V/T面积，两者方法不同，但是都可进行执行，目的都是对中心点阵分布进行统计，方便评判存储数据信号眼图的优劣情况。
而且，获取中心点阵分布情况之后，绘制成图，例如图3所示，图中两条直线为自定义有效Rx MASK的规格尺寸边界，外侧弧线区域为存储数据信号的原始参数组合下的仿真眼图，内侧阴影区域则为计算找出的有效Rx MASK中心点阵分布区域。
S4：基于MASK中心点阵对存储信号眼图进行分析评价；
S5：获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
通常来讲，基于MASK中心点阵对存储信号眼图进行分析评价，通过有效Rx MASK判定的中心点数量多少、分布情况、面积大小，能够分别推断出该眼图的摆幅裕量、时序裕量，进一步，获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法优选互连拓扑参数，优化访存信号通道，考虑可量化受控的噪声影响，量化存储数据信号眼图质量评判标准，并确保存储***仍有充分的设计裕量。此外，还可以模拟训练机制的作业过程，根据摆幅和时序优先级的权重配比，选择最恰当的中心点，计算对应的摆幅裕量、时序裕量。
实施例二
仍如图1至3所示，依然为本发明的其中一个实施例，为了使得本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法更加的执行方便，分析的准确率更高，本发明中还具有以下几个设计：
首先，执行步骤S2具体为，模拟存储数据信号会引入的、可量化的噪声情况，分析这些信号噪声对信号摆幅与时序裕量的影响，以JEDEC标准Rx MASK为基础加成获得有效RxMASK的规格尺寸。
然后，执行步骤S3时，以存储数据信号眼图和训练调节步进为基础，编程计算满足有效Rx MASK的中心点阵。
当然，训练调节步进参数包括采样时钟时序调节粒度和参考电源摆幅调节粒度。
还有，执行步骤S4时，对存储信号眼图进行分析评价的参数包括有效Rx MASK判定的中心点数量、分布情况以及面积大小。
最后，执行步骤S5时，评判出所用互连拓扑参数、访存信号通道的优劣，以及对摆幅友好与否或者对时序友好与否，优选互连拓扑参数与访存信号通道，并根据摆幅和时序优先级的权重配比，获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
尤其需要注意是，执行步骤S5时，若获取信号眼图为不规则形状的眼图，需要删减不合适的中心点，再进行后续的统计、分析以及比对工作。
本发明一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法优选互连拓扑参数，优化访存信号通道，考虑可量化受控的噪声影响，量化存储数据信号眼图质量评判标准，并确保存储***仍有充分的设计裕量。此外，还可以模拟训练机制的作业过程，根据摆幅和时序优先级的权重配比，选择最恰当的中心点，计算对应的摆幅裕量、时序裕量。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：获取用于开展分析的存储数据信号仿真眼图；
S2：自定义有效Rx MASK的规格尺寸；
S3：统计有效Rx MASK中心点阵；
S4：基于MASK中心点阵对存储信号眼图进行分析评价；
S5：获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
2.根据权利要求1所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于，执行步骤S3具体包括：
S31：编程计算出存储数据信号眼图内沿迹线；
S32：根据训练步进参数，遍历所有可能的有效Rx MASK中心点；
S33：统计位于眼图内侧但与眼图内沿迹线不相交的所有有效Rx MASK的中心点；
S34：进行统计，评判存储数据信号眼图的优劣情况。
3.根据权利要求2所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S34时，统计内容包括中心点数量和计算中心点阵所占V/T面积。
4.根据权利要求1所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S1时，对存储数据信号开展前仿真或者后仿真，针对DDR内存互连拓扑不同参数组合，利用电路级仿真工具，可以开展至少一次仿真试验获取不同的仿真眼图。
5.根据权利要求1所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S2具体为，模拟存储数据信号会引入的、可量化的噪声情况，分析这些信号噪声对信号摆幅与时序裕量的影响，以JEDEC标准Rx MASK为基础加成获得有效Rx MASK的规格尺寸。
6.根据权利要求1所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S3时，以存储数据信号眼图和训练调节步进为基础，编程计算满足有效RxMASK的中心点阵。
7.根据权利要求6所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S3时，训练调节步进参数包括采样时钟时序调节粒度和参考电源摆幅调节粒度。
8.根据权利要求1所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S4时，对存储信号眼图进行分析评价的参数包括有效Rx MASK判定的中心点数量、分布情况以及面积大小。
9.根据权利要求1所述的一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法，其特征在于：
执行步骤S5时，评判出所用互连拓扑参数、访存信号通道的优劣，以及对摆幅友好与否或者对时序友好与否，优选互连拓扑参数与访存信号通道，并根据摆幅和时序优先级的权重配比，获得最佳中心点以及对应的摆幅裕量和时序裕量。
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