RAM和DDR测试方法的原理与测试案例设计PPT资料.ppt

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（对于这种存储颗粒我们称之为4194304x8模块或者4Mx8，注意这里的“M”不是“MByte”而是“Mbit”）。

RAM模块基础知识,关于Bank的问题前面我们讲述的都是8bit的内存，现在这种东西我们基本上都接触不到了，更常用的是32bit、64bit或者128bit。

由于前面我们已经讲到了4Mx1bit模块实现bit输入输出的方法，所以我们很容易想到我们把足够多的芯片放在一个模块中就可以了。

不过在实际应用中，仅仅这样做还是不行的，这里就需要引入bank的概念，bank是由多个模块组成的。

请看右边的示意图：

RAM模块基础知识,上面的示意图显示的是由4组8bit模块组成的一个bank，如果构成模块的是4194304x1芯片，那么每个模块的架构应该是4194304x8（4MB），这样4个模块就能组成一个位宽为32bit的bank，容量为16MB。

当存储数据的时候，第一模块存储字节1,第二个模块存储字节2，第三个模块存储字节3，第四个模块存储字节4，第五个模块存储字节5如此循环知道达到内存所能达到的最高容量到这里，我们应该能知道，当我们的系统使用这种类型的内存时，可以通过两种方式来增加这种类型内存的容量。

第一种就是通过增加每一个独立模块的容量来增加bank的容量，另外一个方法就是增加bank的数目。

这样如果让这种类型的内存的容量提升到32MB，可以把每个模块的容量从4MB提升到8MB或者增加bank的数目。

RAM测试的标准,对RAM的测试，业界有两大标准。

一、RST（RAMStressTest），它由Ultra-X公司开发，主要用于RAM制造厂商测试。

二、Memtest86，它是一个开源组织GPL公布的。

我们可以去它的网站（http:

/www.memtest.org/）了解详细信息。

其它的RAM测试程式或多或少的都带有这两者的印记。

RAM测试的标准,我们的RAM测试程式也是基于memtest86的标准开发的，所以下面我们着重介绍memtest86的标准。

Memtest86的思想,关于RAM测试的程式有很多，但大部分程式只是向RAM写入一个pattern再读出来检查而已，而没有考虑RAM的结构以及如何将错误侦测出来。

这些程式很难发现RAM的间歇性错误（intermittenterrors）。

基于RAM测试的BIOS功能，如果用来发现间歇性错误也是无效的。

Memtest86的思想,RAM由大量的排列整齐的memorycell组成，这些基本的cell对应着数据的bit位。

绝大多数的间歇性错误（intermittentfailures）都是由memorycell之间的的交互作用（interaction）引起的，温度高的时候尤其明显。

所以，当向cell写入一个值时，邻近的cell经常被写成相同的值。

Memtest86的思想,一个有效的RAM测试应该试着去测试这个条件。

所以一个理想的RAM测试策略应该试着去下面的事情。

writeacellwithazerowritealloftheadjacentcellswithaone,oneormoretimescheckthatthefirstcellstillhasazero,Memtest86的算法,为了达到上面讲的理想的RAM测试策略，Memtest86设计了两套算法。

MovinginversionsModulo-X,Memtest86的算法-Movinginversions,1）Fillmemorywithapattern2）Startingatthelowestaddress2acheckthatthepatternhasnotchanged2bwritethepatternscomplement2cincrementtheaddressrepeat2a-2c3）Startingatthehighestaddress3acheckthatthepatternhasnotchanged3bwritethepatternscomplement3cdecrementtheaddressrepeat3a-3c,Memtest86的算法-Movinginversions,这个算法已经很接近理想测试策略了，但它有一些局限性。

今天大部分的存储chip可以存储4-16bit的数据，这些chip不能一次只读或写一个bit的数据，我们就不能保证所有邻近cell都测试到了interaction，我们只能设计特殊的pattern来邻近的cell。

Memtest86的算法-Movinginversions,还有caching，buffering，以及指令的非顺序执行也会降低Movinginversions算法的有效性。

我们可以关闭cache，但高性能chip的buffer却没办法关闭。

于是就有了下面的算法Modulo-X。

Memtest86的算法-Modulo-X,1）Forstartingoffsetsof0-20do1awriteevery20thlocationwithapattern1bwriteallotherlocationswiththepatternscomplementrepeat1boneormoretimes1ccheckevery20thlocationforthepattern,Memtest86的算法-Modulo-X,这个算法和Movinginversions的邻近测试的水准很接近，但它不受cache和buffer的影响。

1a和1b分开，1c完成时，我们可以确保所有cache和buffer被清空。

选择20作为跳跃的点，是因为它是速度和完整性之间的一个折中点。

测试项目的描述,1.Addresstest,walkingones2.Movinginversions,ones&

zeros3.Addresstest,ownaddress4.Movinginversions,8bitpattern5.Movinginversions,32bitpattern6.Blockmove,64moves7.Modulo20,ones&

zeros8.Movinginversions,0&

1,uncached,测试项目的描述,1.Addresstest,walkingones用填“1”的方式快速测试每一个bank中测试所有地址位，只用于报告错误地址。

2.Movinginversions,ones&

zerosMovinginversions算法的直接展示，分别全部填入“0”和“1”测试两次。

这时cache是打开的，用于快速检查一些严重的错误。

测试项目的描述,3.Addresstest,ownaddress向所有的地址位写入它自己的值，再读出来检查，用于检查第一项不能检查的寻址错误。

4.Movinginversions,8bitpattern是对第二项测试的补充，填入8bit宽的pattern（80h和7Fh），用于检查一些狡猾的宽度引起的错误。

测试项目的描述,5.Movinginversions,32bitpattern对Movinginversions算法作了变更，写入每个连续的地址位中的pattern都会左移1位，每32位高低位作转换，同时每个循环pattern自己也在变化，这样就能很有效的检查每个cell的错误，当然这个测试耗的时间也很长。

6.Blockmove,64moves有点像RST，先用每8Byte倒置的pattern对RAM作初始化。

然后以8MB为单位，将最下面的64bit（8B）移到最上面，剩余的8MB-8B数据整体向下移动64bit。

检查两通道的RAM错误有奇效。

这个项目完成后，RAM的温度会升得很高。

测试项目的描述,7.Modulo20,ones&

zeros就是用Modulo-X算法来检查Movinginversions没办法发现的错误，分别填入“00000000h”和“FFFFFFFFh”，检查两次。

8.Movinginversions,0&

1,uncached与第二项测试相同，只是将cache关了，但可以发现的错误大大增加了。

测试程式的使用及注意点,DOS环境下键入memtest/?

得到帮助信息：

MemTestV2.10（C）2006ArimaComputerCorp,Ltd.Author:

WarriorZhuUsage:

MEMTEST/I=/L=/T=/F=1.Addresstest,walkingones2.Movinginversions,ones&

1,uncachedTestthememoryabove1M,theupperboundis4G.Return1ifanyerrorfound./I=assigntestitem（1,2,3,4,5,6,7,8）/L=assignloopsbetween1.65535/T=forceprocesstoexitafterelapsed/F=assignedlogfilename,测试程式的使用及注意点,参数的注意点/I=参数次序颠倒的话，仍然是从低向高执行；

参数重复，只算一次。

/T=运行时间超过这个时间点就强行退出；

运行时间不到这个时间点的话，这个参数就无效。

其他的参数，我想大家都能看明白。

测试程式的使用及注意点,运行时的注意点不要加载任何内存管理类的程式，否则无法正确测试。

不要运行时间和键盘类的TSR程式，因为此程式已将时钟和键盘中断替换了。

有个小秘密，程序运行时，可以按键退出。