Allion Labs / Joseph Lin

自现代计算机发明以来,内存(Memory)就是计算机平台中不可或缺的角色。内存又可分为主存储器和外部内存,其中主存储器是中央处理器(CPU)能直接寻址的储存空间,主要功用是将中央处理器(CPU)要处理的资料先暂存下来,提供中央处理器(CPU)要存取数据的时候使用。而外部内存指的是计算机中访问速度较慢的储存媒介,例如的硬盘(HDD)或是固态硬盘(SSD)等等。平时我们使用的操作系统、各种软件,就是储存在外部内存上。

主存储器(Memory)于计算机平台中所担任的角色是中央处理器(CPU)与外部内存之间的桥梁。在计算机架构中,中央处理器(CPU)的指令周期非常快,相较下硬盘(HDD)或是固态硬盘(SSD)的储存速度却是相当的慢。所以于中央处理器与外部储存内存之间就需要一个快速的缓冲装置,在中央处理器(CPU)处理数据时,先将中央处理器(CPU)待会需要处理的数据从外部储存内存中取出并暂存下来,当中央处理器(CPU)要处理时,快速的将数据传递给中央处理器(CPU),减少中间等待的时间。主存储器于计算机平台中,就是担任了如此重要的角色。

主存储器是中央处理器(CPU)与外部内存间的桥梁

主存储器于现代的计算机平台中,由于必须兼顾速度快及可扩充容量的特性,所以多以多颗内存芯片所组成的内存模块(Memory DIMM module)的形式存在,本文后续要继续讨论的,便是内存模块(Memory DIMM module)。

内存模块(Memory DIMM module)的可靠度验证

近年来,对于数据的处理越来越讲求速度,且数据的体积也越来越大,所以也推升了内存模块的速度与容量,目前由JEDEC公布的最高DDR4内存规范已经到了DDR4-3200,而DDR4内存模块(Memory DIMM module)的单支容量也已推升到256GB。

随着内存模块(Memory DIMM module)的速度与容量的提升,内存模块的可靠性也就越来越重要。内存模块的可靠性若是不足,轻则计算机当机,重则数据错误或是数据损毁。

针对内存模块(Memory DIMM module)的可靠度验证可以分为几大方向:

  • 组装测试 Assembly Test

对组装完成的内存模块(Memory DIMM module)进行基础的读写测试,检测模块的各个pin脚的功能是否是可正常的动作。

测试项目

Test Patterns

Walk Address Test
(Address Line Test)

Walk Data Test
(Data Line Test)
CS Test
CKE Test
DQM Test
DQSN Test

ODT Test

 

  • 功能性测试 Functional Test

若受测内存模块(Memory DIMM module)可以通过组装测试 (Assembly Test),则会继续进行功能性测试,测试中会使用各种的数据负载来对模块上的各个内存芯片进行写入及读取测试,检查各个芯片的状态是否正常。

测试项目

Test Patterns

MATS MARCH_M
MATS+ MARCH_U
MATS++ MARCH_X
MARCH A MARCH_Y
MARCH B Moving Inversion (MOVI)
MARCH C Checkerboard
MARCH G Hammer Read (Hammer Test)

 

  • SPD刻录测试 SPD Programming Test

针对内存上的SPD(Serial Presence Detect)芯片进行写入及读取的测试,检测SPD芯片的功能是否正常。

测试项目

Test Patterns

SPD Read Test
SPD Write Test
SPD Verify Test
SPD Address Test
SPD Event Test
EEPROM ID Check

 

  • 电压及温度四个象限变化测试(4 Corner Test

调整内存模块(Memory DIMM module)的电压及温度至极限值,以了解内存模块在极限状态下的可靠度表现。共有四种不同温度与电压组合:

  • 温度范围:低温– 高温(测试温度视产品规格与应用情境)
  • 电压范围(DDR4):低电压– 高电压(测试电压视产品规格与应用情境)
  • 整机系统的整合性测试

除以上针对个别硬件的测试之外,依据内存模块(Memory DIMM module)的应用与情境需求,仍须考虑DIMM安装在整机系统上的整合性测试,包含不同安装组合(DPC, DIMM per Channel)之下,其效能(Performance Test)与压力或稳定性测试(Stress/Stability Test)。此外,针对特定的验证需求,则需调整验证的方向,客制化测试的项目(Test Patterns),以求符合确切的可靠度验证需求。

百佳泰内存模块测试验证服务

DDR4内存模块(Memory DIMM module 是目前市场上的主流,百佳泰有两种DDR4内存模块的测试平台,可提供针对DDR4 UDIMM及RDIMM内存模块的可靠度验证服务。此外,百佳泰丰富的系统端验证能力,更可提供您完整的整合测试验证需求。

  • CST Eureka 2933 DDR4 Memory DIMM module Tester

  • TurboCATS TCIII-3200ST DDR4 DIMM module Tester