恩智浦 DDR 記憶體 SPD IC 客戶使用問題案例分析分享

前言：

恩智浦在30多年前發明了I2C匯流排，透過簡單但功能強大的串列結構取代了複雜的平行介面，徹底改變了晶片與晶片之間的通訊。

它採用簡單的雙線格式，每次傳送一位數據，執行晶片間的尋址、選擇、控制和數據傳輸，速度可達100MHz（標準模式）、400KHz（快速模式）。

1MHz（快速模式+）、3.4MHz（高速模式）或5MHz（超快速模式）等應用。

在 I2C 總線的應用衍生中，應用於 DDR 記憶體模組的溫度感知內建 SPD 功能 IC SE97B 的確是一種非常特別的應用。

因為其特性為複合IC，除了需要隨時監測DDR記憶體模組的溫度狀況外，還內建了256字節的EEPROM供客戶存放該DDR記憶體模組的廠商資訊。

所以 SE97B 這顆 IC 在 I2C 接口共提供了三種地址：

溫度感測器

b. EEPROM

c. EEProm 軟體保護指令

最近有個客戶發現 SE97B EEPROM 無法寫入的問題，希望我們協助分析。後來在解決客戶疑問後，覺得這個問題挺有趣的，所以在這裡分享給大家分析一下。

客戶表示這顆有問題的 SE97B 大約在生產線上反覆讀寫 EEProm 約 600 次後，就發現 EEProm 的某些地址無法再次寫入。

但是規格書中載明 EEPROM 可循環寫入清除共 10 萬次。

拿到該 IC 後，使用工具進行了一些 EEPROM 的寫入和讀取測試。

解析內容:

1. 對 01h 先讀取，值為 0，然後對 01h 寫入 FF，讀回為 0，證明 01h 無法寫入。
2. 對 55h 先讀取，值為 6F，然後對 55h 寫入 FF，讀回為 6F，證明 55h 無法寫入。
3. 對 FFh 先讀取，值為 FF，然後對 FFh 寫入 00，讀回為 0，此時發現 FFh 可正常寫入。
4. 後續又對 FEh 及 80h 也是先讀後寫，這兩個位置也都可以寫入。
5. 最後先讀取 7Fh，值為 FF，此時對 7Fh 寫入 55，讀回值仍為 FF，證明 7Fh 無法寫入。

由以上得知此顆 SE97B 0h~7Fh 無法寫入，而從 80h ~ FFh 仍可正常讀寫。

從規格書上的說明得知，前128字節可以由軟體保護，符合客戶這顆IC的驗證狀態。

由規格書得知保護方式有三種：PWP（永久寫入保護）、RWP（可逆寫保護）、CRWP（清除可逆寫入保護）

但由於除了 PWP 以外，RWP 和 CRWP 都需要 A0 Pin 接 7~10V 電壓配合，這較不符合客戶硬體環境可能發生的狀態。

所以就朝著 PWP 方向再進行澄清。

從規格書中確認在軟體保護狀態下，PWP下30h SE97B不會回應。

經過驗證，這顆 SE97B 果然沒有回應 ACK。

最後向客戶解釋，由於 PWP 是不可逆的，

客戶只能在軟體上避免符合以下格式 30h -> XXh -> XXh 這樣連續 3 種 Byte 的寫法，以避免 IC 被寫入 PWP 永久寫入保護。

另外，SPD 在 DDR 記憶體模組中本來就是用於廠商資訊記錄用途，在完成資料寫入後進行 PWP 也是正常程序，以避免以後資料被改寫。

或許執行 PWP 才是這顆 IC 在正常應用中應該執行的程式。

SE97B 規格書:https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/SE97B.pdf