周文强，雷淑岚，孙维东

（中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072）

1 引言

目前，在服务器、嵌入式片上系统（SoC）芯片中，双倍速率内存（DDR）得到了广泛应用，其标准协议也已经发展到了现在的DDR5[1-2]。DDR系统包含DDR控制器、端口物理层（PHY）、DDR同步动态随机存取内存（SDRAM）3部分[3-4]，具有大容量、高速低功耗、低电压、良好的散热性等特点[5-6]。因此，在SoC系统芯片中DDR系统起着至关重要的作用。在开启错误检查与纠正（ECC）功能的DDR系统里，总线上其他各个IP核在读写DDR之前，通常需要DDR控制器对DDR SDRAM初始化数据，即需要预先写入带有ECC数值的初始数据[7]，否则DDR SDRAM中的数据是随机值，其ECC数值是错误的（仿真时是x态），当写入数据宽度小于DDR memory总宽度时，DDR控制器会做读-改-写（RMW）操作[7]，先从DDR memory中读取数据，然后与新写入的数据合并，接着通过控制器内的ECC算法计算出该数据的ECC值，最后写入DDR memory。如果不预先初始化数据，在读取数据的阶段，由于DDR memory中初始数据和ECC均为随机值，当被读进DDR控制器后，ECC校验时出现2 bit以上错误，实际应用中会使系统不能正常工作，而仿真时则由于出现x态等情况造成仿真进入死循环。而在不支持ECC功能的DDR系统中，则不需要初始化数据，只要先写后读即可。

当开启ECC功能后，在仿真验证时通常的办法是通过DDR控制器里的ECC算法计算出对应数据的ECC值，然后将ECC值连同数据一起写到DDR SDRAM中，这是常用的前门访问方式。前门访问方式需要通过控制器发出指令，经过DDR PHY，最后变成DDR SDRAM指令，才能将带有ECC值的数据写入DDR SDRAM，对其进行初始化数据操作[7]，这消耗了大量的仿真时间。……