隨著 DDR5 內(nèi)存設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜，在系統(tǒng)級別調(diào)試 I3C 協(xié)議問題對于確保性能變得至關(guān)重要。Prodigy Technovations 為實(shí)時 I3C 協(xié)議分析和調(diào)試提供了強(qiáng)大的解決方案。

為什么選擇 Prodigy 進(jìn)行 I3C 協(xié)議調(diào)試？

l  全面的I3C協(xié)議分析：輕松捕獲和分析復(fù)雜的I3C事務(wù)，確保您在設(shè)計(jì)過程中保持先導(dǎo)地位。

l  無縫系統(tǒng)級調(diào)試：在系統(tǒng)級解決協(xié)議問題，確保您的 DDR5 內(nèi)存設(shè)計(jì)穩(wěn)健高效。

l  優(yōu)化性能：調(diào)試更快，設(shè)計(jì)更智能 。

我們的工具為您提供優(yōu)化內(nèi)存系統(tǒng)所需的見解。

探索我們的解決方案如何幫助您克服 DDR5 內(nèi)存設(shè)計(jì)中的 I3C 協(xié)議挑戰(zhàn)。

DDR5是第五代動態(tài)隨機(jī)存取存儲器，性能優(yōu)于DDR4。它專為下一代CPU和GPU而設(shè)計(jì)，可滿足人工智能應(yīng)用和大型數(shù)據(jù)處理應(yīng)用的需求，可快速訪問數(shù)據(jù)。

DDR5的主要特性之一是電源管理集成電路（PMIC），它規(guī)定了DDR5內(nèi)存模塊的電源要求。PMIC生成DDR5內(nèi)存模塊所需的多個輸出。PMIC由I3C或I2C總線接口管理，有助于降低功耗。

PMIC使用串行外設(shè)檢測（SPD）設(shè)備進(jìn)行管理。SPD使用I3C與PMIC通信。SPD使CPU 能夠知道存在哪個內(nèi)存模塊以及要訪問哪些內(nèi)存時序。SPD還管理DDR寄存器時鐘驅(qū)動器 （RCD）和溫度傳感器 （TS）。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中，用于 DDR5 內(nèi)存管理的典型 I3C 總線網(wǎng)絡(luò)如下：

主機(jī)控制器使用 I3C總線與串行外設(shè)檢測 （SPD）通信。SPD 向主機(jī)控制器提供相關(guān)信息，并通過使用I3C 協(xié)議與不同 DDR5 DIMM 的 RCS、TS 和 PMIC 通信來管理 DDR5 內(nèi)存性能。RCS、TS 和 PMIC 是目標(biāo) （Slave），并響應(yīng)來自 SPD 的查詢，SPD作為控制器或目標(biāo)運(yùn)行。

I3C 是由 MIPI 聯(lián)盟開發(fā)的改進(jìn)的 IC間通信總線，旨在滿足下一代應(yīng)用的需求。I3C 的一般規(guī)格是

l  工作頻率范圍為 100KHz 至 12.5MHz

l  信號幅度 1V 至 3.3V

l  分組協(xié)議

l  Multidrop 總線網(wǎng)絡(luò)

l  不同的命令支持不同的 I3C 總線用例

DDR5 中的I3C總線使用以下一些常用命令代碼

I3C 控制器和目標(biāo)的測試需求

在為 DDR5 應(yīng)用設(shè)計(jì)基于 I3C 的產(chǎn)品時，設(shè)計(jì)人員需要不同類型的 I3C 測試工具來滿足特性和驗(yàn)證需求。例如，開發(fā)PMIC的設(shè)計(jì)人員需要一個I3C控制器，以生成符合 I3C 物理層信號特性和協(xié)議格式的 I3C 協(xié)議流量。設(shè)計(jì)人員可能還需要物理層和協(xié)議層的誤差注入功能，以確保 I3C 器件的穩(wěn)健性能。開發(fā)SPD組件的設(shè)計(jì)人員還需要控制器和目標(biāo)。該設(shè)備應(yīng)模擬主機(jī)控制器和目標(biāo)通信，因?yàn)镾PD是主機(jī)控制器和 PMIC、RCD 和TS設(shè)備控制器的目標(biāo)。

在 DDR5 系統(tǒng)的 I3C 總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要同時監(jiān)控不同的 I3C 總線，并了解帶有 SPD 和主機(jī)控制器的 DDR5 DIMM 不同目標(biāo)之間的 I3C 通信之間的相互關(guān)系。

不同 i3C 組件連接在一起形成整個 I3C 網(wǎng)絡(luò)的框圖視圖。這是一個非常有效的解決方案，解決了 i3C 的高速數(shù)據(jù)速率，以管理高性能計(jì)算應(yīng)用中的電源和 DDR5 模塊。

設(shè)計(jì)和測試工程師面臨的典型測試挑戰(zhàn)如下

l  I3C 測試儀，可以根據(jù) I3C V1.1.1 規(guī)范模擬控制器和目標(biāo)

l  能夠以 1V 信號幅度為 10KHz 至 12.5MHz 的整個頻率范圍生成協(xié)議數(shù)據(jù)包

l  某些傳感器可能以 I2C 總線協(xié)議工作

l  錯誤注入功能

l  協(xié)議分析能力

l  在 DDR5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中同時監(jiān)控所有 I3C 總線網(wǎng)絡(luò)

通過 PGY-I3C-EX-PD 滿足測試需求

為了解決 I3C 技術(shù)測試問題，Prodigy Technovations（MIPI 聯(lián)盟的貢獻(xiàn)成員）開發(fā)了 PGY-I3C-EX-PD I3C 協(xié)議訓(xùn)練器和分析儀。我們于 2017 年推出了這款產(chǎn)品，并不斷添加許多不同的功能，以滿足不斷增長的 I3C 設(shè)計(jì)需求。該產(chǎn)品可以輕松滿足以下需求。

l  I3C 測試儀，可以根據(jù) I3C V1.1.1 規(guī)范模擬控制器和目標(biāo)

l  能夠以 1V 信號幅度為 10Khz 至 12.5MHz 的整個頻率范圍生成協(xié)議數(shù)據(jù)包

l  某些傳感器可能以 I2C 總線協(xié)議工作

l  錯誤注入功能

l  協(xié)議分析能力

測試 I3C 總線設(shè)備的典型測試設(shè)置是

PGY-I3C-EX-PD 的時鐘和數(shù)據(jù)信號使用帶有母頭引腳的飛線連接到 SPD 或任何其他 I3C 設(shè)備。在 PC 中運(yùn)行的軟件使用戶能夠編寫測試腳本、運(yùn)行測試并對其進(jìn)行分析。

用戶可以編寫測試腳本并從駐留在 PC 中的軟件運(yùn)行測試用例。它將實(shí)時運(yùn)行測試用例并提供如下結(jié)果

軟件允許用戶編寫測試腳本并查看來自被測設(shè)備的響應(yīng)。此外，查看 timing waveform 以調(diào)試任何 timing 問題。軟件會分析每個 I3C 協(xié)議數(shù)據(jù)包，并報(bào)告協(xié)議級別是否存在任何錯誤。

PGY-I3C-EX-PD 能夠在不生成任何協(xié)議流量的情況下嗅探 I3C 總線。當(dāng)用戶只想監(jiān)控其中一個 I3C 總線中的 I3C 協(xié)議活動時，這將非常有用。

在DDR5系統(tǒng)中測試多個 I3C 總線時面臨的挑戰(zhàn)

考慮這樣一個場景：設(shè)計(jì)人員有一個控制器連接到多個 DIMM 芯片，每個芯片都配備了 PMIC 和溫度傳感器，所有芯片都鏈接到 SPD 集線器。單獨(dú)測試每個 DIMM 可能非常耗時，因此擁有一個允許同時檢查所有 DIMM 的解決方案以簡化測試過程并獲取數(shù)據(jù)非常有益。

同時監(jiān)控所有 I3C 總線數(shù)據(jù)：PGY-LA Multi I3C 是一款 16 通道邏輯分析儀，每通道具有 1GS/sec 的實(shí)時采樣率。16 個通道使設(shè)計(jì)和測試工程師能夠同時監(jiān)控 DDR5 系統(tǒng)中的所有 8 個 I3C 總線。這種同時解碼所有 8 個 I3C 總線的功能使其成為 I3C 網(wǎng)絡(luò)非常有效的調(diào)試和分析工具。它經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，可在 DDR5 環(huán)境中以全 12.5MHz 的速度監(jiān)控 1.0V 的低電壓。

PGY-LA-Multi I3C 在列表窗口中顯示 I3C 協(xié)議解碼結(jié)果以及定時波形，以便于使用分析。Timing view 支持每個 I3C 總線的 I3C 總線圖視圖。通過將 protocol data 從 listing view 鏈接到 timing view 可以方便地調(diào)試 design issues。

使用基于硬件的 I3C 協(xié)議事件捕獲特定的I3C協(xié)議事件

PGY-LA-Multi I3C 具有協(xié)議感知觸發(fā)功能。用戶可以根據(jù) I3C 協(xié)議數(shù)據(jù)包內(nèi)容設(shè)置觸發(fā)條件。協(xié)議感知觸發(fā)器是 logic analyzer 中的一項(xiàng)功能，允許器件觸發(fā)特定的協(xié)議級事件。這意味著分析器可以設(shè)置為在總線上出現(xiàn)特定的協(xié)議數(shù)據(jù)序列（例如特定的命令、地址或數(shù)據(jù)模式）時開始捕獲數(shù)據(jù)

用戶可以選擇 I3C 總線段并特定要觸發(fā)的協(xié)議數(shù)據(jù)包內(nèi)容。PGY-LA-Multii3C 實(shí)時監(jiān)控事件并開始捕獲協(xié)議活動。

結(jié)論

PGY-I3C-EX-PD 和 PGY-LA-Multi I3C 測試工具為設(shè)計(jì)工程師測試 I3C 總線提供了全面的測試解決方案。流量生成功能具有強(qiáng)大的腳本功能，可生成不同數(shù)據(jù)速率和錯誤的不同協(xié)議數(shù)據(jù)包，使其成為設(shè)計(jì) I3C 器件的最合適產(chǎn)品。在系統(tǒng)級設(shè)計(jì)中部署 I3C 技術(shù)時，PGY-LA-Multi I3C 16 通道邏輯分析儀能夠同時解碼所有 I3C 總線并將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，從而縮短了上市時間需求。