Chapter 1 使用目的
i.MX8 / MSCALE DDR Tool 是一個 PC 端運行的軟件應用程序，可以將測試映像檔，透過 USB 連接到 i.MX 系列處理器，做 DDR Training 、Code Generation (產生參數程式碼)、Stress Test (壓力測試)，目的是幫助驗證 DDR 穩定性。
Chapter 2 檔案下載
2.1 RPA 和 DDR Stress Test 下載
載下網址： https://community.nxp.com/docs/DOC-340179
下載下列檔案：
1. DDR_stress_test_subtest_description.pdf
2. mscale_ddr_tool_v300_setup.zip
3. MX8M_DDR3L_RPA_v6.xlsx
4. MX8M_DDR4_RPA_v9.xlsx
5. MX8M_LPDDR4_RPA_v24.xlsx
6. MX8M_Mini_DDR3L_RPA_v7.xlsx
7. MX8M_Mini_DDR4_RPA_v10.xlsx
8. MX8M_Mini_LPDDR4_RPA_v15.xlsx
9. MX8M_Nano_DDR4_RPA_v2.xlsx
10. preliminary_MX8M_Nano_DDR3L_RPA_v1.xlsx
11. preliminary_MX8M_Nano_LPDDR4_RPA_v1.xlsx
Chapter 3 RPA 檔案
MX8M_LPDDR4_RPA_v22.xlsx 就是 RPA (Register Programming Aid) 檔案，用來是產生 NXP iMX/Mscale DDR Tool 使用的設定檔 (副檔名 .ds) Script，RPA 檔案是Excel 檔案格式，依據 "Register Configuration" Worksheet 和 " BoardDataBusConfig" Worksheet 內部表格參數設定，產生 " DDR stress test file" Worksheet。
3.1 Register Configuration
3.1.1 LPDDR4 資訊
MCIMX8M-EVK使用 LPDDR4 料號 MT53B768M32D4NQ-062 WT:B ，由 Datasheet 提供 Part Name Ordering Information 如下。
3.1.2 填寫要點
不同顏色的欄位的意義如下，很多情況下，欄位是不需要更新的。
3.1.3 填寫結果
此次本版更新中特別提醒大家，請確認使用晶片的溫度規範，此參數會影響系統的穩定度。
3.2 DDR Stress Test file
點選下圖紅框箭頭，複製此工作表全部內容貼到純文字檔中，並使用“.ds”副檔名命名該文字檔，執行DDR壓力測試時需要使用此檔 (mx8m_micron_lpddr4.ds)。
Chapter 4 i.MX8/MSCALE DDR TOOL
i.MX8/MSCALE DDR TOOL 就是 NXP i.MX8 系列的 DDR Stress Test Tool，透過 USB 下載測試 Image 到 i.MX 系列處理器，做相關 RAM參數調校，由於運行在 PC 端時會存取 Windows Registry，所以必須用 Administrator 權限執行。
4.1 硬體設定 --- MCIMX8M-EVK
1. MCIMX8M-EVK 連接方法請參考下圖。
2. Bootmode 設定為 Uart Mode (Serial Downloader)，請參考下圖。
3. 開啟電源後，確認裝置管理員可以辨識到裝置，請參考下圖。
4.2 硬體設定 --- OP-Doflamingo EVM
1. OP-Doflamingo EVM 連接方法請參考下圖。
2. Bootmode 設定為 Uart Mode (Serial Downloader)，請參考下圖。
3. 開啟電源後，確認裝置管理員可以辨識到裝置，請參考下圖。
4.3 軟體安裝
解壓縮 mscale_ddr_tool_v300_setup.zip 並執行 mscale_ddr_tool_v300_setup.exe 安裝檔後，得到 “mscale_ddr_tool” 資料夾，資料夾內容說明如下：
* MSCALE_DDR_Tool.exe : PC 端軟體
* MSCALE_DDR_Tool_User_Guide.docx : 使用說明檔
* SCR-mscale_ddr_tool.txt : 版權資訊
* bin : MX8MSCALE 內部執行Binaries 檔案
* log : 測??記錄檔
* script : Script 初始設定檔案
4.4 軟體執行
在 “mscale_ddr_tool” 資料夾內，使用 Administrator 權限 (系統管理員身分) 執行 MSCALE_DDR_Tool.exe。
4.4.1 介面說明
1. Debug UART 區域
UART 下拉選單：UART Port選擇
Search Button：搜尋電腦 UART Port 列表，並顯示在 UART Port下拉選單
Connect Button：連結 UART Port 下拉選單，選擇的 UART Port
2. Download Option 區域
Load DDR Script：選擇 DDR Initialization Script 檔案
TARGET 下拉選單：選擇測試的目標板子
i.MX8 / MSCALE DDR Tool 是一個 PC 端運行的軟件應用程序，可以將測試映像檔，透過 USB 連接到 i.MX 系列處理器，做 DDR Training 、Code Generation (產生參數程式碼)、Stress Test (壓力測試)，目的是幫助驗證 DDR 穩定性。
Chapter 2 檔案下載
2.1 RPA 和 DDR Stress Test 下載
載下網址： https://community.nxp.com/docs/DOC-340179
下載下列檔案：
1. DDR_stress_test_subtest_description.pdf
2. mscale_ddr_tool_v300_setup.zip
3. MX8M_DDR3L_RPA_v6.xlsx
4. MX8M_DDR4_RPA_v9.xlsx
5. MX8M_LPDDR4_RPA_v24.xlsx
6. MX8M_Mini_DDR3L_RPA_v7.xlsx
7. MX8M_Mini_DDR4_RPA_v10.xlsx
8. MX8M_Mini_LPDDR4_RPA_v15.xlsx
9. MX8M_Nano_DDR4_RPA_v2.xlsx
10. preliminary_MX8M_Nano_DDR3L_RPA_v1.xlsx
11. preliminary_MX8M_Nano_LPDDR4_RPA_v1.xlsx
Chapter 3 RPA 檔案
MX8M_LPDDR4_RPA_v22.xlsx 就是 RPA (Register Programming Aid) 檔案，用來是產生 NXP iMX/Mscale DDR Tool 使用的設定檔 (副檔名 .ds) Script，RPA 檔案是Excel 檔案格式，依據 "Register Configuration" Worksheet 和 " BoardDataBusConfig" Worksheet 內部表格參數設定，產生 " DDR stress test file" Worksheet。
3.1 Register Configuration
3.1.1 LPDDR4 資訊
MCIMX8M-EVK使用 LPDDR4 料號 MT53B768M32D4NQ-062 WT:B ，由 Datasheet 提供 Part Name Ordering Information 如下。
3.1.2 填寫要點
不同顏色的欄位的意義如下，很多情況下，欄位是不需要更新的。
3.1.3 填寫結果
此次本版更新中特別提醒大家，請確認使用晶片的溫度規範，此參數會影響系統的穩定度。
3.2 DDR Stress Test file
點選下圖紅框箭頭，複製此工作表全部內容貼到純文字檔中，並使用“.ds”副檔名命名該文字檔，執行DDR壓力測試時需要使用此檔 (mx8m_micron_lpddr4.ds)。
Chapter 4 i.MX8/MSCALE DDR TOOL
i.MX8/MSCALE DDR TOOL 就是 NXP i.MX8 系列的 DDR Stress Test Tool，透過 USB 下載測試 Image 到 i.MX 系列處理器，做相關 RAM參數調校，由於運行在 PC 端時會存取 Windows Registry，所以必須用 Administrator 權限執行。
4.1 硬體設定 --- MCIMX8M-EVK
1. MCIMX8M-EVK 連接方法請參考下圖。
2. Bootmode 設定為 Uart Mode (Serial Downloader)，請參考下圖。
3. 開啟電源後，確認裝置管理員可以辨識到裝置，請參考下圖。
4.2 硬體設定 --- OP-Doflamingo EVM
1. OP-Doflamingo EVM 連接方法請參考下圖。
2. Bootmode 設定為 Uart Mode (Serial Downloader)，請參考下圖。
3. 開啟電源後，確認裝置管理員可以辨識到裝置，請參考下圖。
4.3 軟體安裝
解壓縮 mscale_ddr_tool_v300_setup.zip 並執行 mscale_ddr_tool_v300_setup.exe 安裝檔後，得到 “mscale_ddr_tool” 資料夾，資料夾內容說明如下：
* MSCALE_DDR_Tool.exe : PC 端軟體
* MSCALE_DDR_Tool_User_Guide.docx : 使用說明檔
* SCR-mscale_ddr_tool.txt : 版權資訊
* bin : MX8MSCALE 內部執行Binaries 檔案
* log : 測??記錄檔
* script : Script 初始設定檔案
4.4 軟體執行
在 “mscale_ddr_tool” 資料夾內，使用 Administrator 權限 (系統管理員身分) 執行 MSCALE_DDR_Tool.exe。
4.4.1 介面說明
1. Debug UART 區域
UART 下拉選單：UART Port選擇
Search Button：搜尋電腦 UART Port 列表，並顯示在 UART Port下拉選單
Connect Button：連結 UART Port 下拉選單，選擇的 UART Port
2. Download Option 區域
Load DDR Script：選擇 DDR Initialization Script 檔案
TARGET 下拉選單：選擇測試的目標板子
Clock 下拉選單：選擇 ARM CPU Clock，"Default" 意思是使用初始 ARM Clock
DDR 下拉選單：選擇 DDR 型態，有LPDDR4 / DDR4 / DDR3L 三種型態
Density 下拉選單：選擇 DDR 測試容量，"Default" 意思是測試所有容量
Download：依據選擇的條件，下載 Image 至目標平臺
3. Test Option 區域
Over Night Test：預設壓力測試做一次停止，此選項被勾選後會不停的一直做壓力測試
Stop when Fail：此選項被勾選後，遇到壓力測試有錯誤時就即刻停止，預設會一直做下去
Disable DDR Memory Cache：此選項決定是否使用 DDR的快取 / 緩衝功能
Format 下拉選單：ARRAY 或 CODE 選項，取決於 uboot 版本，BSP L4.14.78_1.0.0_ga ~ L4.19.35_1.1.0_ga 的 uboot版本請使用 ARRAY 選項，BSP L4.9.51_imx8m_ga 的 uboot 版本請使用 CODE 選項，CODE 選項是為了相容於早期舊的 uboot 版本。
Calibration and Gen Code：必須先執行 Calibration按扭，完成校準工作，才能執行 Gen Code 按扭，然後依據 Format 下拉選單產生 DDR initialization Code。
Start / End Freq：可以設置測試的頻率範圍。保留預設為 0 值，它將以 Script 內的初始頻率設定做測試。如果選擇一個範圍來測試，開始頻率必須要設定在 Script 內的初始頻率 ±50MHz 範圍內，結束頻率必須大於開始頻率且在 100Mhz 以內
Stress Test：執行壓力測試
ADDR / DATA (HEX)：讀寫 Memory 時，設定位址和資料的欄位，並可以選擇 8bit / 16bit / 32bit / 64bit 模式
Read / Write：執行讀寫 Memory 功能
Save Result：儲存過程和結果為 Log 檔案。
4.4.2 步驟
1. 按下 Search 按扭在 Debug UART 區域，然後選擇正確的 UART Port (Debug UART Port) 連接到 MX8 Cortex A-Core Debug UART , 最後按下 Connect 按扭，請參考下圖。
2. 按下 Load DDR Script 按扭選擇在 2.2 DDR Stress Test File 章節產生的 Script 檔案 (mx8m_micron_lpddr4.ds)，並在 Download Option 區域選擇正確選項，請參考下圖。
3. 按下 Download 按扭後，請參考下圖。
4. 按下 Calibration 按扭，做校準工作，請參考下圖。
5. 按下 Stress Tess 按扭，請參考下圖。
6. 使用的 BSP 版本為 L4.14.98_2.0.0_ga 版本，所以Format 選擇 "ARRAY" 格式輸出，然後按下 "Gen Code" 按扭，產生輸出檔案 lpddr4_timing.c，請參考下圖。
Chapter 5 DDR 參數整合 (Yocto)
5.1 BSP編譯流程
1. mscale_ddr_tool 參數整合至 BSP ---
放置 使用 3.4.2 步驟 (6) 產生的 lpddr4_timing.c 檔案，取代 "tmp/work/imx8mqevk-poky-linux/u-boot-imx/2018.03-r0/git/board/freescale/imx8mq_evk" 裡原生 lpddr4_timing.c 檔案。
2. Replace LPDDR4 Firmware (Optional) ---
使用 mscale_ddr_tool/bin 資料夾內 lpddr4_pmu_train_1d_imem.bin、lpddr4_pmu_train_2d_imem.bin、lpddr4_pmu_train_1d_dmem.bin、lpddr4_pmu_train_2d_dmem.bin 檔案，取代 "tmp/deploy/images/imx8mqevk/" 裡原生 lpddr4_pmu_train_1d_imem.bin、lpddr4_pmu_train_2d_imem.bin、lpddr4_pmu_train_1d_dmem.bin、lpddr4_pmu_train_2d_dmem.bin 檔案。
3. 產生imx-boot Image ---
在 Yocto 專案環境使用下列命令，產生 imx-boot image
$ bitbake u-boot-imx -c compile -f
$ bitbake u-boot-imx -c deploy -f
$ bitbake imx-boot -c compile -f
$ bitbake imx-boot -c deploy -f
輸出 Image (imx-boot-imx8mqevk-sd.bin) 在 "/tmp/deploy/images/imx8mqevk/" 資料夾
4. Flash imx-boot Image 到 SD 卡
$ sudo dd if=imx-boot-imx8mqevk-sd.bin of=/dev/sdx bs=1k seek=33
5.2 驗證 DDR 參數
1. 使用 memtool 指令取得系統開機後 DDRC Register 值。
$ /unit_tests/memtool DDRC.*
2. 比對 lpddr4_timing.c 檔案裡 DDRC參數是否正確寫入 DDRC (DDR Controller)。
Chapter 6 補充說明
1. dram_core_clk、DRAM Clock、Data Rate 關係
(1) DRAM Clock = Dram_Core_Clk x 2
(2) Data Rate = DRAM Clock x 2 (Clock 正負緣取 Data)
實例：
$ cat sys/kernel/debug/clk/clk_summary | grep dram 得到 dram_core_clk 資訊，所以DRAM Clock 值為 1600MHz，Data Rate 值為 3200MHz。
下圖紅框得到 dram_core_clk 值為 800000000 Hz (800MHz)。
800MHz (dram_core_clk) x 2 = 1600MHz (DRAM Clock)
1600MHz (DRAM Clock) x 2 = 3200MHz (Data Rate)
2. 專案開發必需確認清楚 LPDDR4 晶片是屬於 Industrial 或 Automotive 規範，並填寫在 “LPDDR4 MR4 manual de-rate workaround” 欄位，因為容易造成系統運行一段時間後當機，同時沒有任何 Log 訊息輸出。
Chapter 7 參考資料
1. MSCALE_DDR_Tool_User_Guide.pdf (Rev. V1.1.0)
2. 200b_z11m_ddp_pdp_auto_lpddr4_lpddr4x.pdf (Rev. C 12/17 EN)
[Micron LPDDR4 MT53D1024M32D4NQ-062 WT:B Datasheet]
參考來源