Speicherchips und -module müssen vor der Auslieferung auf Timing, Spannung und Datenfehler getestet werden. Die großen ATE-Systeme, etwa Advantest T5503 und T5503HS2, können das sehr gut, sind aber teuer. Für viele Modulhersteller, kleine Fabs und Labore lohnt sich das bei diesem Preis nicht. Was braucht also ein günstigerer Tester für DDR3, DDR4, LP-DDR3 und LP-DDR4 eigentlich? Hier meine Notizen dazu.
Geschwindigkeit
Wer DDR3 und DDR4 abdecken will, braucht 800 bis 3200 MT/s. DDR überträgt Daten auf beiden Taktflanken, 3200 MT/s sind also 1600 MHz I/O-Takt, und jedes Bit ist nur 312,5 ps breit. Bei dieser Geschwindigkeit sind Timing-Genauigkeit und Signalintegrität des Testers genauso wichtig wie die Datenrate im Datenblatt. Prüfadapter, Sockel und Leiterbahnlänge knabbern alle an der Timing-Reserve.
Ein Tester für mehrere Standards
Die vier Standards arbeiten mit unterschiedlichen Spannungen, Befehlen und Init-Sequenzen. Ein günstigeres Design nutzt Timing-Generator, Mustergenerator und Erfassungslogik für alle gemeinsam. Was standardspezifisch ist, kommt auf ein austauschbares Interface-Board und in die Firmware. Das macht auch spätere Upgrades einfach. Für einen neuen Speicherstandard tauscht man das Interface-Board und kauft keinen neuen Tester.
Mustererzeugung (ALPG)
Tempo allein findet noch keine Defekte. Dafür braucht man die richtigen Testmuster: March-Tests, Schachbrettmuster, wandernde Einsen und Nullen, Row-Hammer-artige Störmuster und so weiter. Mit einem algorithmischen Mustergenerator (ALPG) in Hardware erzeugt der Tester diese Adress- und Datenfolgen im laufenden Test mit voller Geschwindigkeit, statt jeden Vektor abzuspeichern. Die Abdeckung ist dann nicht durch den Vektorspeicher begrenzt, und die Testzeit bleibt kurz.
Niedrige Spannungen
DDR3 läuft mit 1,5 V, DDR4 mit 1,2 V, LP-DDR3 mit 1,2 V und LP-DDR4 mit 1,1 V. Wer bei diesen Pegeln testet und dazu Margin-Tests darüber und darunter fährt, braucht Spannungsversorgungen mit feinen Schritten und wenig Ripple. Weniger Spannung heißt außerdem weniger Wärme im Testkopf. Die Kühlung wird einfacher, und die Stromrechnung sinkt.
Testkosten
Der Preis der Maschine ist nur ein Posten. Entscheidend sind die Kosten pro getestetem Baustein. Die hängen vom Durchsatz ab, von der Zahl der parallel getesteten Bausteine, von Stellfläche, Strom und Wartung. Ein günstiger Tester rechnet sich, wenn er für die Standards, die man wirklich testet, genug Geschwindigkeit und Abdeckung mitbringt und man keine Kapazität mitbezahlt, die in der eigenen Linie nie gebraucht wird.
Einen Tester auswählen
Wer gerade einen Tester auswählt, sollte diese Punkte mit den Speichertypen und Stückzahlen abgleichen, um die es tatsächlich geht. High-End-ATE ist immer noch schneller und testet mehr Bausteine parallel. Für viele Aufgaben in Produktion und Labor braucht man so viel aber gar nicht.