ZHDA090 March   2026 AM2432 , AM625 , AM62A7 , AM62D-Q1 , AM62L , AM62P , AM6442

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 简介
  5. 术语
  6. PHY 调优算法
  7. 关键调优参数
    1. 4.1 非 DQS PHY 调优算法的参数配置
    2. 4.2 DQS PHY 调优算法的参数配置
  8. PHY 调优算法的先决条件
    1. 5.1 硬件要求
      1. 5.1.1 闪存器件准备
      2. 5.1.2 PHY 配置
    2. 5.2 攻击向量
    3. 5.3 通过区域与失效区域
    4. 5.4 主模式与旁路模式
      1. 5.4.1 旁路模式
      2. 5.4.2 主模式
  9. 需要更新的调优算法
    1. 6.1 温度变化
  10. 算法实现方案
    1. 7.1 DQS PHY 调优算法
      1. 7.1.1 对角线选择
      2. 7.1.2 有效读取延迟选择
      3. 7.1.3 角点识别
        1. 7.1.3.1 仅用于一个读取延迟值的角点选择
        2. 7.1.3.2 用于两个不同读取延迟值的角点选择
      4. 7.1.4 调优点选择
    2. 7.2 非 DQS PHY 调优算法
      1. 7.2.1 固定 Tx DLL 值
      2. 7.2.2 查找 Rx 窗口 1
      3. 7.2.3 查找 Rx 窗口 2
      4. 7.2.4 选择更大的 Rx 窗口
      5. 7.2.5 计算 OTP
      6. 7.2.6 温度注意事项
  11. 调优增强功能
    1. 8.1 调优时间优化 – 跳过调优特性
    2. 8.2 运行时验证 – 验证 OTP
  12. 总结
  13. 10参考资料

术语

PHY:

指 OSPI 驱动器的 PHY(物理层)模式。PHY 模式使用专用计时电路来管理存储器的数据传输。在该模式下,每个参考时钟周期在标准传输中产生一个完整的存储器时钟周期,在双倍速传输中产生半个周期。系统提供四种不同的时序配置,可使用内部信号或来自存储器芯片的外部反馈信号。

启用 PHY 后会绕过输入时钟分频器。因此,有效频率是指输入时钟频率。PHY 调优算法通过改变 rxDLL、txDLL 和读取延迟来计算最佳调优点。请参阅此处了解更多信息。

QSPI:

四线串行外设接口是一种使用 4 条数据线 (DQ0-DQ3) 进行串行数据传输的增强型 SPI 型号。支持单通道/双通道/四通道模式以适应不同传输阶段,在保持向后兼容性的同时,相较于标准 SPI 可实现高达 4 倍的带宽提升。

OSPI:

八路串行外设接口 - 一种使用 8 条数据线 (DQ0-DQ7) 进行串行数据传输的高级 SPI 型号。支持所有 QSPI 模式和八路模式,可获得更高带宽。在进行源同步数据采集时,它可使用或不使用 DQS(数据选通)信号运行。

SDR:

单倍数据速率模式在时钟信号的单一沿传输数据,每根数据线每时钟周期发送一位。这是一种更简单,更传统的时钟方案,可在中等速度下提供良好的可靠性。在 8 条数据线的八通道 SDR 模式下,理论最大数据速率为每个时钟周期 8 位。

DDR:

双倍数据速率模式在时钟信号的上升沿和下降沿均传输数据,相较于 SDR 模式有效提升两倍数据吞吐量。在 8 条数据线的八通道 DDR 模式下,每个时钟周期传输 16 位数据(每边 8 位 × 2 边)。

协议(命令-地址-数据):

协议模式格式为 WR-WR-WR,其中第一个 WR 表示命令位宽和速率,第二个 WR 表示命令修饰符位宽和速率,第三个 WR 表示数据位宽和速率。位宽 (W) 可以是 1 位或 8 位。速率 (R) 可以是 SDR 中的 S,也可以是 DDR 的 D。SDR 在上升时钟沿和下降时钟沿传输相同的值,而 DDR 可能在每个边沿传输不同的值。

例如,1S-1S-1S 表示所有相位都使用 1 位宽 SDR。符号 8D-8D-8D 表示所有相位都使用 8 位宽 DDR。

DQS:

数据选通是闪存器件在 DDR 模式下的闪存读取操作期间提供的源同步信号。DQS 边与有效数据窗口的中心对齐,从而使控制器能够在最佳时间对数据进行采样。DQS 用于 DDR 模式,不适用于 SDR 模式。

基准时钟:

基准时钟是 OSPI 控制器的输入时钟信号。它通常由系统时钟提供。该时钟经过分频,生成发送到闪存器件的串行时钟。

DLL:

延迟锁定环是一种为信号时序控制生成精确、可编程延迟的数字电路。DLL 由延迟元件链组成,通常是逆变器或缓冲器,其传播延迟可以进行调整。环路通过连续调整延迟链直至输出与反馈信号对齐,从而锁定至基准。在 OSPI PHY 中,独立的发送和接收 DLL 以一个延迟元件步长的分辨率控制输出和输入信号的时序,从而对建立时间和保持时间进行精细控制。

Tx DLL:

传输 DLL 是 PHY 中的可编程延迟线,用于调整控制器将输出数据和命令驱动到闪存的时间。它还可确保满足建立和保持时间要求。取值范围通常为 0 至 127。

Rx DLL:

接收 DLL 是 PHY 中的可编程延迟线,用于调整控制器对来自闪存的输入数据进行采样的时间。DLL 延迟采样时钟或 DQS 信号,使其与数据有效窗口的中心对齐。取值范围通常为 0 至 127。

读取延迟:

读取延迟是应用于数据采集时序的额外可编程延迟,以基准时钟周期进行测量。它提供了对细粒度 DLL 设置的补充粗调整。取值范围通常为 0 至 4。

OTP:

最佳调优点是 Tx DLL、Rx DLL 和读取延迟值的特定组合,由调优算法选择。它代表了稳定工作区域的中心,在所有方向上都具有最大裕度。

亚稳态间隙:

亚稳态间隙是一个参数空间,在该空间内并非均匀地通过或失败。相反、它包括时序亚稳态并读取失败的区域之间的对角线间隙,或者随温度、电压和其他环境因素偏移的边界。该间隙表示采样时钟沿在数据切换沿上移动的切换区域。这从根本上来说是不稳定的,必须加以避免。

半径验证:

半径验证是一种验证技术,用于测试候选调优点周围圆形区域内的所有参数组合。它可确保所选点在所有方向上都有足够的边距。

对角线搜索:

对角线搜索是最新的调优算法使用的核心搜索策略。算法不是在参数空间中进行水平和垂直搜索,而是沿着有效穿越通过区域和亚稳态间隙的 45 度对角线进行搜索。