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

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1 简介
  5. 2 术语
  6. 3 PHY 调优算法
  7. 4 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. 5 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. 6 需要更新的调优算法
    1. 6.1 温度变化
  10. 7 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. 8 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. 9 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。