Tan Shuai

Sistema de Teste de Memória DDR3, DDR4, LP-DDR3 e LP-DDR4 de Baixíssimo Custo

Semicondutores

Chips e módulos de memória precisam passar por testes de timing, tensão e erros de dados antes de saírem da fábrica. Os grandes sistemas ATE, como os Advantest T5503 e T5503HS2, fazem isso muito bem, mas são caros. Muitos fabricantes de módulos, fabs pequenas e laboratórios não conseguem justificar esse preço. Então, do que um testador mais barato para DDR3, DDR4, LP-DDR3 e LP-DDR4 precisa de verdade? Aqui vão minhas anotações.

Velocidade

Para cobrir DDR3 e DDR4, você precisa de 800 MT/s a 3200 MT/s. A DDR transfere dados nas duas bordas do clock, então 3200 MT/s equivalem a um clock de I/O de 1600 MHz, e cada bit tem só 312,5 ps de largura. Nessa velocidade, a precisão de timing e a integridade de sinal do testador importam tanto quanto a taxa de dados que aparece no datasheet. Fixtures, soquetes e comprimento de trilha, tudo isso come margem.

Um testador para vários padrões

Os quatro padrões usam tensões, comandos e sequências de inicialização diferentes. Num projeto mais barato, eles compartilham o gerador de timing, o motor de padrões de teste e a lógica de captura. O que é específico de cada padrão fica numa placa de interface intercambiável e no firmware. Isso também facilita upgrades lá na frente. Para um novo padrão de memória, basta trocar a placa de interface, sem comprar um testador novo.

Geração de padrões de teste (ALPG)

Velocidade, sozinha, não encontra defeitos. Você precisa dos padrões de teste certos: testes March, padrão xadrez, walking ones e walking zeros, padrões de perturbação tipo row hammer e por aí vai. Com um gerador algorítmico de padrões (ALPG) em hardware, o testador gera essas sequências de endereços e dados na hora, em velocidade máxima, em vez de armazenar cada vetor. A cobertura não fica limitada pela memória de vetores, e o tempo de teste continua curto.

Baixa tensão

A DDR3 trabalha com 1,5 V, a DDR4 com 1,2 V, a LP-DDR3 com 1,2 V e a LP-DDR4 com 1,1 V. Testar nesses níveis, e fazer teste de margem acima e abaixo deles, pede fontes com passos de tensão finos e pouco ripple. Tensão mais baixa também significa menos calor no cabeçote de teste, então o resfriamento fica mais simples e o gasto com energia cai.

Custo do teste

O preço da máquina é só uma parte da conta. O que importa é o custo por dispositivo testado, que depende do throughput, de quantos dispositivos você testa em paralelo, da área ocupada, do consumo de energia e da manutenção. Um testador de baixo custo se paga quando tem velocidade e cobertura suficientes para os padrões que você realmente testa, sem você pagar por capacidade que a sua linha nunca vai usar.

Escolhendo um testador

Se for escolher um testador, compare esses pontos com os tipos de memória e os volumes que você tem de fato. Os ATE de ponta continuam mais rápidos e testam mais dispositivos em paralelo, mas boa parte do trabalho de produção e de laboratório não precisa de tanto.