DRAM 新物料适配流程

当硬件方案更换DRAM颗粒型号时，需要重新适配DDR参数以确保系统稳定运行。本文档介绍使用DragonHD工具进行DRAM参数调试的完整流程，涵盖从低频初始化、参数调优、提频验证到稳定性测试的各环节。

本文适用读者：硬件工程师、驱动开发人员

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DragonHD工具简介

DragonHD是全志平台提供的DRAM调试工具，无需下载固件即可快速对最小系统进行检测和诊断。该工具兼容AW所有平台，为DRAM参数调试提供了便捷的操作界面。

下载地址：https://open.allwinnertech.com/#/devtoolIndex?menuID=37

工具界面说明

DragonHD界面分为四个功能区：

区域	功能说明
区域1（红色）	操作区：设置DDR时钟频率、循环次数、启动/停止测试
区域2（绿色）	平台用例区：选择平台后显示该平台的所有测试用例
区域3（蓝色）	测试信息区：显示测试进度、状态、结果和过程日志
区域4（黄色）	软件功能区：软件升级、配置模板管理、退出软件

工具设置方法

打开DragonHD后，需完成以下四项设置：选择平台、输入测试频点、输入测试次数、选择测试用例。

测试项目说明：

测试项目	说明	是否必选
uart_init	串口初始化，通信基础	必选
dram_init	DRAM初始化，其他测试的基础	必选
set_ddr_voltage	PMU电压设置，根据硬件是否有PMU电源芯片选择	可选
memtester	DRAM压力测试，初始化PASS后再勾选	可选

修改DRAM参数

选中dram_init测试项，右键弹出编辑配置，单击打开即可在弹出的par文件中修改参数。

了解工具使用方法后，下面开始DRAM参数适配。

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DRAM参数适配

DRAM 参数配置器

配置导入

粘贴已有配置:

粘贴已有的 dram_para 配置文本，点击解析后会自动填充到下方各参数输入框。

基础配置（容量参数）

DRAM 类型:DDR2DDR3LPDDR3

时钟频率 (MHz):

Bank 数量:4 Banks8 Banks

Row Address 位数:

Column Address 位数:

总线位宽:16 bit8 bit

Rank 数量:1 Rank2 Rank

自动计算结果

Page Size: 0 Bytes (0 B)

DRAM 总容量: 0.00 MB

基础参数输出

dram_clk: 1056

dram_type: 3 (DDR3)

dram_para1: 0x0

dram_para2: 0x0

高级配置（驱动/ODT/相位/MR）

▼

驱动能力与ODT配置

DX 读 ODT:150Ω100Ω75Ω60Ω50Ω42.86Ω37.5Ω

DX 输出驱动:480Ω240Ω120Ω80Ω60Ω40Ω30Ω

CK 输出驱动:150Ω100Ω75Ω60Ω50Ω42.86Ω37.5Ω

CA 输出驱动:480Ω240Ω120Ω80Ω60Ω40Ω30Ω

读 ODT 使能:关闭开启

相位延迟配置 (范围: 0-F)

CK Delay:

CA Delay:

CS0 Delay:

CS1 Delay:

写 DQS0 Delay:

写 DQS1 Delay:

写 DX0 Delay:

写 DX1 Delay:

读 DQS0 Delay:

读 DQS1 Delay:

读 DX0 Delay:

读 DX1 Delay:

MR 寄存器配置 (十六进制, 参考对应JEDEC协议文档)

dram_mr0:

dram_mr1:

dram_mr2:

dram_mr3:

高级参数输出

dram_zq: 0x0

dram_odt_en: 0x1

dram_tpr10: 0x0

dram_tpr11: 0x0

dram_tpr12: 0x0

dram_mr0: 0x1c70

dram_mr1: 0x2

dram_mr2: 0x18

dram_mr3: 0x0

参数配置

[dram_para]
dram_clk = 1056
dram_type = 3
dram_zq = 0x0
dram_odt_en = 0x1
dram_para1 = 0x0
dram_para2 = 0x0
dram_mr0 = 0x1c70
dram_mr1 = 0x2
dram_mr2 = 0x18
dram_mr3 = 0x0
dram_tpr0 = 0x004A2195
dram_tpr1 = 0x02423190
dram_tpr2 = 0x0008B061
dram_tpr3 = 0xB4787896
dram_tpr4 = 0x0
dram_tpr5 = 0x48484848
dram_tpr6 = 0x48
dram_tpr7 = 0x1621121e
dram_tpr8 = 0x0
dram_tpr9 = 0x0
dram_tpr10 = 0x0
dram_tpr11 = 0x0
dram_tpr12 = 0x0
dram_tpr13 = 0x34040500

低频参数适配

为什么从低频开始？

高频环境下信号完整性问题更突出，调试难度大。从低频（建议360MHz）开始适配，可以：

• 降低信号完整性要求，更容易调通初始参数
• 快速验证颗粒基本配置是否正确
• 为后续提频调优奠定基础

适配步骤（以DDR3颗粒为例）：

以下以一款DDR3颗粒为例，说明参数配置方法。颗粒Datasheet关键参数如下：

步骤1：配置时钟频率

从低频开始适配，建议初始频率设为360MHz。

步骤2：配置DRAM类型

根据颗粒类型设置 dram_type：

DRAM类型	dram_type值
DDR2	2
DDR3	3
DDR4	4
LPDDR3	7
LPDDR4	8

本例为DDR3，故 dram_type = 3。

步骤3：配置容量参数

根据Datasheet获取Bank数、Row数、Page Size，配置 dram_para1 和 dram_para2。

本例颗粒参数：

• Bank = 8
• Row = 14
• Page Size = 1KB

配置结果：dram_para1 = 0x10e1，dram_para2 = 0x0

提示

容量参数配置方法详见《DRAM 参数调试》的 dram_para1/dram_para2 章节。

步骤4：配置控制器端驱动与ODT

控制器端的ODT（端接电阻）和驱动能力影响信号质量，需根据DRAM类型设置典型值。

DDR3典型配置：

参数	推荐值
DX0/1读ODT阻抗	$100\Omega$
DX0/1输出驱动能力	$40\Omega$
CA输出驱动能力	$40\Omega$
CK输出驱动能力	$37.5\Omega$（最大）

综合配置：dram_zq = 0x002b7b

提示

驱动能力和ODT档位映射表详见《DRAM 参数调试》的 dram_zq 章节。

步骤5：配置颗粒端驱动与ODT

通过模式寄存器（MR）配置颗粒端的ODT和驱动能力。

DDR3典型配置：

参数	推荐值
DX0/1写方向ODT	$120\Omega$
读方向驱动能力	$40\Omega$

配置结果：dram_mr1 = 0x40

步骤6：配置初始相位

相位配置影响信号的时序对齐。不同DRAM类型有不同的相位要求。

DDR3相位原则：

信号关系	相位要求	说明
CK vs CA/CS	CK比CA/CS大90°	控制器默认输出，初始无需调整
wDQS vs wDQ	wDQS比wDQ大90°	控制器默认输出，初始无需调整
rDQS vs rDQ	rDQS比rDQ大90°	颗粒默认边沿对齐，需根据实际调整

初始配置：dram_tpr10 = 0x0，dram_tpr11 = 0x0，dram_tpr12 = 0x0

注意

理论上DQS应与DQ相位差90°，但实际受PCB走线等因素影响，相位差不一定正好是90°，需以实际调参结果为准。

参数配置完成后，需验证初始化效果。

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低频参数验证

按以下步骤验证低频参数是否正确：

步骤①：确认测试用例勾选正确，参数设置无误

步骤②：点击"启动"按钮，按钮变为"停止"，工具处于待连接状态

步骤③：测试板按uboot上电（若无uboot键，可在串口长按2同时上电，进入烧写状态）

步骤④：将测试板通过USB连接PC，工具开始运行

若初始化失败或读写不稳定，可按以下思路调试。

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低频读不稳定调试思路

当低频初始化PASS但读写不稳定时，需要调整信号相位和端接配置。

信号相位关系回顾：

信号组	相位关系	来源
CK/CA/CS	CK比CA/CS大90°	IP默认设置
wDQS/wDQ	wDQS比wDQ大90°	IP默认设置（DDR3/DDR4/LPDDR3）
rDQS/rDQ	rDQS比rDQ大90°	颗粒边沿对齐输出，需调整

理论最佳Vref：

DDR3的最佳Vref为 $V_{ref} = \frac{V_{DDQ}}{2}$。具体计算方法可参考《DRAM 参数调试》的Vref理论计算部分。驱动能力和ODT需根据实际眼图调整。

判断读写稳定性的方法：

1. 点击工具上的DDR读写按钮，打开DDR读写功能

2. 填写起始地址和读写长度
3. 点击Read执行读操作
4. 修改地址数据
5. 点击Write写入数据，观察是否正确写入
6. 反复操作，确认读写数据是否稳定

调试方向：眼图调优

采用控制变量法，固定其中一个信号相位，调节另一个，找出可用范围，然后选取中心点作为最优配置。

(1) 读方向调优：

操作	说明
固定rDQ为0，调节rDQS	rDQS调节范围0~F，找出可用范围
固定rDQS为0，调节rDQ	rDQ调节范围0~F，找出可用范围
计算中心点	读方向眼图裕量 = rDQS可用范围 + rDQ可用范围

(2) 写方向调优：

操作	说明
固定wDQ为0，调节wDQS	wDQS调节范围0~F，找出可用范围
固定wDQS为0，调节wDQ	wDQ调节范围0~F，找出可用范围
计算中心点	写方向眼图裕量 = wDQS可用范围 + wDQ可用范围

中心点计算公式：

$Delay_{opt} = \frac{Delay_{left} + Delay_{right}}{2}$

低频调通后，逐步提高频率直至目标频率。

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提频至目标频率

低频参数调优完成后，按48MHz或96MHz的步进逐步提高DRAM频率。

提频流程：

每提高一个频点后：

1. 重复眼图调优步骤，将各信号的可用范围调节至最优
2. 运行DragonHD的memtester验证参数稳定性

最终判断：

情况	结果
频率达到目标频率，眼图裕量满足要求	得到新物料的可用参数
频率达不到目标频率，或裕量不满足要求	调试到满足要求的最高频率

参数调通后，还需进行稳定性测试以确保长期可靠运行。

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稳定性测试

参数调优完成后，需要进行稳定性测试以验证参数在长时间运行下的可靠性。

测试方法：

在DragonHD中勾选memtester，设置测试容量和循环次数，进行循环稳定性测试。

稳定性测试通过后，进行兼容性测试以验证系统可靠性。

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兼容性测试

兼容性测试验证DRAM在系统环境下的稳定性和可靠性，包括高带宽压力测试、反复初始化测试和自刷新测试。

验证标准

测试类型	验证要求
高带宽读写压力测试	高低温下不出现读写错误、memtester报错，系统不跑飞/卡死，带宽满足要求
反复初始化测试（Reboot）	高低温下系统正常重启，不出现跑飞/卡死/无法启动等现象
自刷新测试（休眠唤醒）	高低温下系统正常待机休眠和唤醒，不出现跑飞/卡死/无法启动等现象

参数同步到SDK

参数调试完成后，需将工具调试的参数同步到SDK，输出固件进行系统测试。

参数配置位置：sys_config.fex

注意事项：

• 确认 dram_select_para 功能是否打开
• 确认修改的参数是否为选中的参数组

高带宽压力测试

测试目的：验证DRAM在高带宽、重负载场景下的读写稳定性。

通过运行高带宽压力测试pattern和memtester，营造DRAM的高带宽读写场景。

常见报错：

memtester报错：

Kernel panic报错：

Debug手段：

排查方向	具体方法
裕量不足	检查参数是否还能优化
频率定位	降低DRAM工作频率排查
颗粒问题	补焊颗粒验证是否有效
温度相关（低温）	可考虑给DRAM电源提压
温度相关（高温）	检查刷新率是否足够

反复初始化测试

测试目的：验证DRAM在连续反复初始化时保持稳定工作的能力。

通过系统反复Reboot重启实现测试。

常见报错：

Kernel panic报错：

DRAM初始化失败：

Debug手段：

排查方向	具体方法
裕量不足	检查参数是否还能优化
频率定位	降低DRAM工作频率排查
颗粒问题	补焊颗粒验证是否有效
温度相关（低温）	可考虑给DRAM电源提压
温度相关（高温）	检查刷新率是否足够

自刷新测试

测试目的：验证DRAM在反复进入自刷新状态时保持稳定工作的能力。

通过系统反复休眠、唤醒实现测试，系统休眠过程即是DRAM进入自刷新状态的过程。

常见报错：

• Kernel panic报错
• 系统进入休眠失败
• 系统无法唤醒

Debug手段：

基本同高带宽测试的Debug方法。无法休眠/唤醒的问题需更详细定位。

交付标准

兼容性测试完成后，需交付以下材料：

交付内容	格式要求
DDR兼容性测试日志	按实验项目分类，做好标注，设置每行时间戳
DDR兼容性测试报告	按报告模板如实填写
DDR颗粒Datasheet	提供验证颗粒的规格文档