并根據(jù)不同位置處的誤碼率繪制出類似眼圖的分布圖,這個(gè)分布圖與很多誤碼儀中眼圖掃描功能的實(shí)現(xiàn)原理類似。雖然和示波器實(shí) 際測(cè)試到的眼圖從實(shí)現(xiàn)原理和精度上都有一定差異,但由于內(nèi)置在接收芯片內(nèi)部,在實(shí)際環(huán) 境下使用和調(diào)試都比較方便。PCIe4.0規(guī)范中對(duì)于Lane Margin掃描的水平步長(zhǎng)分辨率、 垂直步長(zhǎng)分辨率、樣點(diǎn)和誤碼數(shù)統(tǒng)計(jì)等都做了一些規(guī)定和要求。Synopsys公司展 示的16Gbps信號(hào)Lane Margin掃描的示例??藙诘赂咚贁?shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室PCI-E 3.0測(cè)試接收端容限測(cè)試;眼圖測(cè)試PCI-E測(cè)試高速信號(hào)傳輸
按照測(cè)試規(guī)范的要求,在發(fā)送信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試中,只要有1個(gè)Preset值下能夠通過信 號(hào)質(zhì)量測(cè)試就算過關(guān);但是在Preset的測(cè)試中,則需要依次遍歷所有的Preset,并依次保存 波形進(jìn)行分析。對(duì)于PCIe3.0和PCIe4.0的速率來說,由于采用128b/130b編碼,其一致性測(cè)試碼型比之前8b/10b編碼下的一致性測(cè)試碼型要復(fù)雜,總共包含36個(gè)128b/130b的 編碼字。通過特殊的設(shè)計(jì), 一致性測(cè)試碼型中包含了長(zhǎng)“1”碼型、長(zhǎng)“0”碼型以及重復(fù)的“01” 碼型,通過對(duì)這些碼型的計(jì)算和處理,測(cè)試軟件可以方便地進(jìn)行預(yù)加重、眼圖、抖動(dòng)、通道損 耗的計(jì)算。 11是典型PCle3.0和PCIe4.0速率下的一致性測(cè)試碼型。測(cè)試服務(wù)PCI-E測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)PCI-E的信號(hào)測(cè)試中否一定要使用一致性測(cè)試碼型?
當(dāng)鏈路速率不斷提升時(shí),給接收端留的信號(hào)裕量會(huì)越來越小。比如PCIe4.0的規(guī)范中 定義,信號(hào)經(jīng)過物理鏈路傳輸?shù)竭_(dá)接收端,并經(jīng)均衡器調(diào)整以后的小眼高允許15mV, 小眼寬允許18.75ps,而PCIe5.0規(guī)范中允許的接收端小眼寬更是不到10ps。在這么小 的鏈路裕量下,必須仔細(xì)調(diào)整預(yù)加重和均衡器的設(shè)置才能得到比較好的誤碼率結(jié)果。但是,預(yù) 加重和均衡器的組合也越來越多。比如PCIe4.0中發(fā)送端有11種Preset(預(yù)加重的預(yù)設(shè)模 式),而接收端的均衡器允許CTLE在-6~ - 12dB范圍內(nèi)以1dB的分辨率調(diào)整,并且允許 2階DFE分別在±30mV和±20mV范圍內(nèi)調(diào)整。綜合考慮以上因素,實(shí)際情況下的預(yù)加 重和均衡器參數(shù)的組合可以達(dá)幾千種。
其中,電氣(Electrical) 、協(xié)議(Protocol) 、配置(Configuration)等行為定義了芯片的基本 行為,這些要求合在一起稱為Base規(guī)范,用于指導(dǎo)芯片設(shè)計(jì);基于Base規(guī)范,PCI-SIG還會(huì) 再定義對(duì)于板卡設(shè)計(jì)的要求,比如板卡的機(jī)械尺寸、電氣性能要求,這些要求合在一起稱為 CEM(Card Electromechanical)規(guī)范,用以指導(dǎo)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)和插卡等系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的開 發(fā)。除了針對(duì)金手指連接類型的板卡,針對(duì)一些新型的連接方式,如M.2、U.2等,也有一 些類似的CEM規(guī)范發(fā)布。pcie3.0和pcie4.0物理層的區(qū)別在哪里?
PCIe4.0的測(cè)試項(xiàng)目PCIe相關(guān)設(shè)備的測(cè)試項(xiàng)目主要參考PCI-SIG發(fā)布的ComplianceTestGuide(一致性測(cè)試指南)。在PCIe3.0的測(cè)試指南中,規(guī)定需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目及其目的如下(參考資料:PCIe3.0ComplianceTestGuide):·ElectricalTesting(電氣特性測(cè)試):用于檢查主板以及插卡發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的電氣性能?!onfigurationTesting(配置測(cè)試):用于檢查PCIe設(shè)備的配置空間。·LinkProtocolTesting(鏈路協(xié)議測(cè)試):用于檢查設(shè)備的鏈路層協(xié)議行為。為什么PCI-E3.0開始重視接收端的容限測(cè)試?測(cè)試服務(wù)PCI-E測(cè)試執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
PCI-E測(cè)試和協(xié)議調(diào)試;眼圖測(cè)試PCI-E測(cè)試高速信號(hào)傳輸
隨著數(shù)據(jù)速率的提高,在發(fā)送端對(duì)信號(hào)高頻進(jìn)行補(bǔ)償還是不夠,于是PCIe3.0及 之后的標(biāo)準(zhǔn)中又規(guī)定在接收端(RX端)還要對(duì)信號(hào)做均衡(Equalization),從而對(duì)線路的損 耗進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)償。均衡電路的實(shí)現(xiàn)難度較大,以前主要用在通信設(shè)備的背板或長(zhǎng)電纜 傳輸?shù)膱?chǎng)合,近些年也逐漸開始在計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域應(yīng)用,比如USB3.0、SATA 6G、DDR5中也均采用了均衡技術(shù)。圖4 .4分別是PCIe3 .0和4 .0標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)CTLE均衡器 的頻響特性的要求??梢钥吹?,均衡器的強(qiáng)弱也有很多擋可選,在Link Training階段TX 和RX端會(huì)協(xié)商出一個(gè)比較好的組合(參考資料: PCI ExpressR Base Specification 4 .0)。眼圖測(cè)試PCI-E測(cè)試高速信號(hào)傳輸
關(guān)于各測(cè)試項(xiàng)目的具體描述如下:·項(xiàng)目2.1Add-inCardTransmitterSignalQuality:驗(yàn)證插卡發(fā)送信號(hào)質(zhì)量,針對(duì)2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率?!ろ?xiàng)目2.2Add-inCardTransmitterPulseWidthJitterTestat16GT/s:驗(yàn)證插卡發(fā)送信號(hào)中的脈沖寬度抖動(dòng),針對(duì)16Gbps速率?!ろ?xiàng)目2.3Add-inCardTransmitterPresetTest:驗(yàn)證插卡發(fā)送信號(hào)的Preset值是否正確,針對(duì)8Gbps和16Gbps速率。·項(xiàng)目2.4AddinCardTransmitterInitialTXEQTest:...