Data Training-Basic Gate training

2024-11-19

Pub手册4.4.3.1，Basic Gate Training（基本门控训练）是用来校准 DQS信号的门控位置，以确保读操作的正确性。DQS信号是用来同步数据传输的时钟信号，而这个门控信号需要精确地与数据同步，以避免数据错误。

训练目标：

基本门控训练的目标是找出 DQS门控信号 的最佳时序位置，使得内存控制器能够在正确的时刻捕捉到数据。

训练过程概述：

训练从最小延迟的门控位置开始，即最早的位置。
首先找到有效的左边位置，然后找到有效的右边位置。
最终的门控位置是左边位置和右边位置的中位数，这是理论上最接近正确时序的位置。

训练的步骤：

从最小延迟位置开始：
- 训练从最小的延迟开始，也就是门控信号尽可能早地开启。这个位置是最“左边”的门控位置。
- 内存控制器会进行读操作，检查这个位置是否能成功地读取数据。如果不能读取，则意味着门控信号的时序还需要调整。
找到左边有效的门控位置：
- 从最小延迟位置开始，逐渐向右（增加延迟）调整，直到能成功读取数据为止。
- 一旦找到第一个有效位置，即读取成功的位置，它就成为 左边的有效门控位置。
- 然后，系统继续进行调整，在找到的有效位置和失败位置之间使用 二分查找 来更精确地定位。
避免跳过不稳定区域：
- 一旦找到左边的有效位置，系统会稍微“跳过”不稳定的区域（可能是由于抖动或不精确的时序），然后继续向右移动门控信号。这个“跳过”是为了避免一些由于时序不稳定导致的读取错误。
- 系统通过 1/4 个 DDR 时钟周期的步进来调整门控位置。
找到右边有效的门控位置：
- 接着，训练系统会找到 右边的有效门控位置。这个位置是信号稍微延迟的地方，直到读操作失败。
- 和左边的位置一样，右边的位置通过调整来确定，使用二分查找来加速过程。
最终结果：
- 经过上面的步骤，系统最终确定了 最小延迟位置（左边位置） 和 最大延迟位置（右边位置），这两个位置之间的中点就是理想的门控位置。

训练参数：

DTCR.DTRPTN：控制每个门控位置的评估读操作次数。为了避免由于读取数据抖动产生误差，系统在评估时会进行多次读取。
DTCR.DTCMPD：控制是否在评估门控位置时进行数据比较，确保数据是否正确。
DXnGTR.DGSL 和 DXnLCDLR2.DQSGD：这些寄存器用于编程门控延迟，以精确控制DQS门控信号的延迟。

特别注意：

门控延迟的范围：
- 在正常情况下，最终的门控位置应该离理想位置不超过1个延迟线（delay-line taps），最多2个延迟线。
- 如果路径的延迟很大，或者使用了扩展的门控（比如通过 DSGCR.DQSGX 控制的扩展门控），门控可能无法在对称的位置校准。
Jitter和错误读数的避免：
- 在训练过程中，读取DQS信号时可能会遇到抖动（jitter），这会导致每次读取结果不一致。为了避免这种情况，系统会通过多次读取来确保该位置的稳定性。
训练的重置：
- 每次触发基本门控训练时，所有当前的门控训练结果都会被清除，即重新从头开始训练。
- 训练时只会对启用的 rank 和 lane 进行训练，未启用的部分会被跳过。

本文作者： ICXNM-ZLin
本文链接： https://talent-tudou.github.io/2024/11/19/DDR/Data Training-Basic Gate training/
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