CN111929495B

CN111929495B - 一种内存功耗测试装置、系统及其应用方法

Info

Publication number: CN111929495B
Application number: CN202010977291.5A
Authority: CN
Inventors: 曾维; 邓博文; 王海波; 卢旭东; 王晓东
Original assignee: Tianjin Feiteng Information Technology Co ltd
Current assignee: Phytium Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2021-01-26
Anticipated expiration: 2040-09-17
Also published as: CN111929495A

Abstract

本发明公开了一种内存功耗测试装置、系统及其应用方法，本发明装置包括带有内存槽和金手指的内存转接板，内存转接板为多层PCB板，内存转接板上设有用于走高速信号的第一层和用于作为高速信号的参考平面的第二层，第一层的每一根信号走线直接连接在内存槽和金手指上的信号端子之间，第二层的每一根信号走线至少一侧放置电容，该电容串联于内存槽和金手指的信号参考平面之间，且内存槽和金手指的信号参考平面之间串联有电阻，电阻两端分别连接有测试信号输出端子。本发明可单独检测出内存条功耗、以便将内存控制器和内存条功耗分开，而且采用了电容的交流耦合的方法去解决参考平面不连续问题，同时又能满足直流电源只能从电阻通过的设计需求。

Description

一种内存功耗测试装置、系统及其应用方法

技术领域

本发明属于计算机部件的功耗测试技术，具体涉及一种内存功耗测试装置、系统及其应用方法。

背景技术

芯片功耗测试是芯片测试重要组成。在通用的PC机、服务器以及其它高端控制系统中，内存功耗由芯片内存控制器和内存条两部分组成。通用的测试方法是只在系统的主板上制作测试点，进行整个内存系统（内存控制器和内存条）的功耗测试，而不能将内存条和内存控制器分开进行功耗测试。而对于芯片厂商而言，内存控制器的功耗是芯片功耗的重要组成部分，是一项重要的技术指标。通用CPU或者带内存控制器的芯片，往往需要测试内存部分的功耗情况，以确认总芯片的功耗。但是因为内存条与内存控制器通常共用一个电源系统，测试设备只能测试芯片控制器和内存条的总功耗，不能将芯片控制器和内存条的各自功耗测试出来。因此，如何将内存控制器和内存条功耗分开，已成为一项亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种内存功耗测试装置、系统及其应用方法，本发明可单独检测出内存条功耗、以便将内存控制器和内存条功耗分开，而且采用了电容的交流耦合的方法去解决参考平面不连续问题，同时又能满足直流电源只能从电阻通过的设计需求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种内存功耗测试装置，包括带有内存槽和金手指的内存转接板，所述内存转接板为多层PCB板，所述内存转接板上设有用于走高速信号的第一层和用于做高速信号的参考平面的第二层，所述第一层的每一根信号走线直接连接在内存槽和金手指上的信号端子之间，所述第二层的每一根信号走线至少一侧放置有电容，该电容串联于内存槽和金手指的信号参考平面之间，且内存槽和金手指的信号参考平面之间串联有电阻，所述电阻两端分别连接有测试信号输出端子。

可选地，所述内存转接板为四层PCB板。

可选地，所述第一层为内存转接板的表层。

可选地，所述第二层为内存转接板的内层。

可选地，所述电容的电容值为0.1uf。

可选地，所述内存转接板的厚度为1.4mm。

此外，本发明还提供一种内存功耗测试系统，包括测试设备和前述内存功耗测试装置。

此外，本发明还提供一种前述内存功耗测试系统的应用方法，该方法包括：

1）在关机状态下将内存条通过内存转接板安装到计算机主板上，并将测试信号输出端子与测试设备相连；

2）开机后通过测试设备通过测试信号输出端子检测得到电阻两端的电压，从而根据电阻两端的电压以及电阻的电阻值计算出内存条功耗。

可选地，步骤1）中为将每一根内存条均通过内存转接板安装到计算机主板的插槽上。

可选地，步骤2）之后还包括下述计算芯片控制器功耗的步骤：用芯片控制器和内存条的总功耗减去所有内存条的内存条功耗，得到芯片控制器功耗。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明包括带有内存槽和金手指的内存转接板，内存转接板为多层PCB板，内存转接板上设有用于走高速信号的第一层和用于做高速信号的参考平面的第二层，第一层的每一根信号走线直接连接在内存槽和金手指上的信号端子之间，第二层的每一根信号走线至少一侧放置有电容，该电容串联于内存槽和金手指的信号参考平面之间，且内存槽和金手指的信号参考平面之间串联有电阻，电阻两端分别连接有测试信号输出端子，本发明可单独检测出内存条功耗、以便将内存控制器和内存条功耗分开，而且采用了电容的交流耦合的方法去解决参考平面不连续问题，同时又能满足直流电源只能从电阻通过的设计需求。

附图说明

图1为本发明实施例内存功耗测试装置的结构示意图。

图2为本发明实施例第二层的原理结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的内存功耗测试装置包括带有内存槽11和金手指12的内存转接板1，内存转接板1为多层PCB板，内存转接板1上设有用于走高速信号的第一层和用于做高速信号的参考平面的第二层，第一层的每一根信号走线直接连接在内存槽11和金手指12上的信号端子之间，如图2所示，第二层的每一根信号走线至少一侧放置有电容，该电容串联于内存槽11和金手指12的信号参考平面（分别以POWER1和POWER2表示）之间，且内存槽11和金手指12的信号参考平面之间串联有电阻（高精密电阻），电阻两端分别连接有测试信号输出端子。因内存条的地址信号参考平面是电源，所以本实施例装置上的地址信号参考也要设计为电源参考。这样就产生一个问题，需要串一个电阻到电源上，用于做电源电流测试，进而能测试出电源功耗，但是这种设计会导致参考平面不连续，高速信号跨分割的情况，而这种情况在高速信号中是不允许出现的。针对这个问题，本实施例中针对第二层采用了电容的交流耦合的方法去解决参考平面不连续问题，同时又能满足直流电源只能从电阻通过的设计需求。本实施例中设计了内存转接板1，在内存转接板1上制作形成了内存功耗测试装置，将内存功耗测试装置接入被测系统中，在内存功耗测试装置上接入内存条，将测试设备连入内存功耗测试装置上即可测试被测系统中的内存条功耗，再用总的系统内存功耗减去内存条功耗即可得出芯片内存控制器的功耗。

作为一种可选的实施方式，本实施例中内存转接板1为四层PCB板，其中第一层用于走高速信号，第二层用于做高速信号的参考平面，介质层为标准的FR4，信号阻抗要根据具体的测试系统去设计，本实施例装置的信号阻抗为45ohm。电容通过过孔串联于内存槽11和金手指12的信号参考平面（分别以POWER1和POWER2表示）之间。

作为一种可选的实施方式，本实施例中第一层为内存转接板1的表层。本实施例中表层的信号可以从金手指直连到内存条的内存槽上，不需要绕线。

作为一种可选的实施方式，本实施例中第二层为内存转接板1的内层。内层信号参考平面需要中间串联高精密的电阻，用于电源电流测试，电源平面分割区域需要用电容进行耦合，使高速信号能够通过，具体需要多少电容，多大电容需要通过信号仿真去确定。作为一种可选的实施方式，本实施例中电容的电容值为0.1uf。具体地，本实施例装置串联了52个0.1uf电容，在每个高速信号线之间放置一个电容，通过实测满足信号质量要求。

内存转接板1的厚度要根据内存条的内存槽规范设计，作为一种可选的实施方式，本实施例中内存转接板1的厚度为1.4mm。

综上所述，本实施例装置通过应用电容的通交阻直特性，通过巧妙的设计，将电源平面上的直流信号阻断，只能通过精密电阻流过，交流信号可以通过电容耦合过去，使信号的参考平面变成电气连续。本实施例装置可以灵活的测试系统内的任意一条内存条的功耗，精确测出每个内存条的功耗，同时结合内存系统的总功耗，得出芯片内的内存控制器的功耗，为芯片功耗的测试提供了准确的原始数据，对于芯片厂商意义重大。

本实施例还提供一种内存功耗测试系统，包括测试设备和前述内存功耗测试装置。该测试设备可以为计算机设备，也可以为带有微处理器的控制终端设备。

此外，本实施例还提供一种前述内存功耗测试系统的应用方法，该方法包括：

1）在关机状态下将内存条通过内存转接板1安装到计算机主板上，并将测试信号输出端子与测试设备相连；

正如前文所述，前述内存功耗测试系统可以用于测试任意一根内存条的功耗。作为一种可选的实施方式，步骤1）中为将每一根内存条均通过内存转接板1安装到计算机主板的插槽上，从而可以测出每一根内存条的功耗，还可以为下文分离出芯片控制器功耗奠定基础。

步骤2）中根据电阻两端的电压以及电阻的电阻值计算出内存条功耗的方法如下：根据电阻两端的电压U以及电阻的电阻值R₀计算出流过电阻的电流I=U/R₀，由于该电流I为内存条的实时电流，而内存条的电压U₀为固定值，因此根据P= U₀I即可计算出内存条的实时功耗P。作为一种可选的实施方式，步骤2）之后还包括下述计算芯片控制器功耗的步骤：用芯片控制器和内存条的总功耗减去所有内存条的内存条功耗，得到芯片控制器功耗。需要说明的是，芯片控制器和内存条的总功耗的计算为现有技术，正如背景技术中指出，由于芯片控制器和内存条共用一个电源，因此可以方便地根据输出电压和电流，根据伏安法计算得到芯片控制器和内存条的总功耗。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种内存功耗测试装置，其特征在于，包括带有内存槽（11）和金手指（12）的内存转接板（1），所述内存转接板（1）为多层PCB板，所述内存转接板（1）上设有用于走高速信号的第一层和用于做高速信号的参考平面的第二层，所述第一层的每一根信号走线直接连接在内存槽（11）和金手指（12）上的信号端子之间，所述第二层的每一根信号走线至少一侧放置有电容，该电容串联于内存槽（11）和金手指（12）的信号参考平面之间，且内存槽（11）和金手指（12）的信号参考平面之间串联有电阻，所述电阻两端分别连接有测试信号输出端子。

2.根据权利要求1所述的内存功耗测试装置，其特征在于，所述内存转接板（1）为四层PCB板。

3.根据权利要求1所述的内存功耗测试装置，其特征在于，所述第一层为内存转接板（1）的表层。

4.根据权利要求1所述的内存功耗测试装置，其特征在于，所述第二层为内存转接板（1）的内层。

5.根据权利要求1所述的内存功耗测试装置，其特征在于，所述电容的电容值为0.1uf。

6.根据权利要求1所述的内存功耗测试装置，其特征在于，所述内存转接板（1）的厚度为1.4mm。

7.一种内存功耗测试系统，其特征在于，包括测试设备和权利要求1～6中任意一项所述的内存功耗测试装置。

8.一种权利要求7所述的内存功耗测试系统的应用方法，其特征在于，该方法包括：

1）在关机状态下将内存条通过内存转接板（1）安装到计算机主板上，并将测试信号输出端子与测试设备相连；

9.根据权利要求8所述的内存功耗测试系统的应用方法，其特征在于，步骤1）中为将每一根内存条均通过内存转接板（1）安装到计算机主板的插槽上。

10.根据权利要求9所述的内存功耗测试系统的应用方法，其特征在于，步骤2）之后还包括下述计算芯片控制器功耗的步骤：用芯片控制器和内存条的总功耗减去所有内存条的内存条功耗，得到芯片控制器功耗。