隨著數(shù)據(jù)速率的提高,在發(fā)送端對信號高頻進行補償還是不夠,于是PCIe3.0及 之后的標(biāo)準(zhǔn)中又規(guī)定在接收端(RX端)還要對信號做均衡(Equalization),從而對線路的損 耗進行進一步的補償。均衡電路的實現(xiàn)難度較大,以前主要用在通信設(shè)備的背板或長電纜 傳輸?shù)膱龊?,近些年也逐漸開始在計算機、消費類電子等領(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CTLE均衡器 的頻響特性的要求??梢钥吹剑馄鞯膹娙跻灿泻芏鄵蹩蛇x,在Link Training階段TX 和RX端會協(xié)商出一個比較好的組合(參考資料: PCI ExpressR Base Specification 4 .0)。pcie物理層面檢測,pcie時序測試;湖北智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
CTLE均衡器可以比較好地補償傳輸通道的線性損耗,但是對于一些非線性因素(比如 由于阻抗不匹配造成的信號反射)的補償還需要借助于DFE的均衡器,而且隨著信號速率的提升,接收端的眼圖裕量越來越小,采用的DFE技術(shù)也相應(yīng)要更加復(fù)雜。在PCle3.0的 規(guī)范中,針對8Gbps的信號,定義了1階的DFE配合CTLE完成信號的均衡;而在PCle4.0 的規(guī)范中,針對16Gbps的信號,定義了更復(fù)雜的2階DFE配合CTLE進行信號的均衡。 圖 4 .5 分別是規(guī)范中針對8Gbps和16Gbps信號接收端定義的DFE均衡器(參考資料: PCI Express@ Base Specification 4.0)。湖北智能化多端口矩陣測試PCI-E測試PCIE物理層鏈路一致性測試狀態(tài)設(shè)計;
這個軟件以圖形化的界面指導(dǎo)用戶完 成設(shè)置、連接和測試過程,除了可以自動進行示波器測量參數(shù)設(shè)置以及生成報告外,還提供 了Swing、Common Mode等更多測試項目,提高了測試的效率和覆蓋率。自動測試軟件使 用的是與SigTest軟件完全一樣的分析算法,從而可以保證分析結(jié)果的一致性。圖4.15是 PCIe4.0自動測試軟件的設(shè)置界面。
主板和插卡的測試項目針對的是系統(tǒng)設(shè)備廠商,需要使用PCI-SIG的測試夾具測 試,遵循的是CEM的規(guī)范。而對于設(shè)計PCIe芯片的廠商來說,其芯片本身的性能首先要 滿足的是Base的規(guī)范,并且需要自己設(shè)計針對芯片的測試板。16是一個典型的PCIe 芯片的測試板,測試板上需要通過扇出通道(Breakout Channel)把被測信號引出并轉(zhuǎn)換成 同軸接口直接連接測試儀器。扇出通道的典型長度小于6英寸,對于16Gbps信號的插損 控制在4dB以內(nèi)。為了測試中可以對扇出通道的影響進行評估或者去嵌入,測試板上還應(yīng) 設(shè)計和扇出通道疊層設(shè)計、布線方式盡量一致的復(fù)制通道(Replica Channel),復(fù)制通道和扇 出通道的區(qū)別是兩端都設(shè)計成同軸連接方式,這樣可以通過對復(fù)制通道直接進行測試 推測扇出通道的特性。
在2010年推出PCle3.0標(biāo)準(zhǔn)時,為了避免10Gbps的電信號傳輸帶來的挑戰(zhàn),PCI-SIG 終把PCle3.0的數(shù)據(jù)傳輸速率定在8Gbps,并在PCle3.0及之后的標(biāo)準(zhǔn)中把8b/10b編碼 更換為更有效的128b/130b編碼,以提高有效的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。同時,為了保證數(shù)據(jù)傳輸 密度和直流平衡,還采用了擾碼的方法,即數(shù)據(jù)傳輸前先和一個多項式進行異或,這樣傳輸 鏈路上的數(shù)據(jù)就看起來比較有隨機性,可以保證數(shù)據(jù)的直流平衡并方便接收端的時鐘恢復(fù)。 擾碼后的數(shù)據(jù)到了接收端會再用相同的多項式把數(shù)據(jù)恢復(fù)出來。pcie接口定義及知識解析;
P5 、8Gbps P6 、8Gbps P7 、8Gbps P8 、8GbpsP9 、8Gbps P10 、16GbpsP0 、16GbpsPl 、16Gbps P2 、16Gbps P3 、16Gbps P4 、16Gbps P5 、16Gbps P6 、16GbpsP7 、16Gbps P8 、16Gbps P9、 16Gbps P10的一致性測試碼型。需要注意的一點是,由于在8Gbps和16Gbps下都有11種 Preset值,測試過程中應(yīng)明確當(dāng)前測試的是哪一個Preset值(比如常用的有Preset7、 Preset8 、Presetl 、Preset0等) 。由于手動通過夾具的Toggle按鍵進行切換操作非常煩瑣,特別是一些Preset相關(guān)的測試項目中需要頻繁切換,為了提高效率,也可以通過夾具上的 SMP跳線把Toggle信號設(shè)置成使用外部信號,這樣就可以通過函數(shù)發(fā)生器或者有些示波 器自身輸出的Toggle信號來自動控制被測件切換。為什么PCI-E3.0的一致性測試碼型和PCI-E2.0不一樣?湖北智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
PCI-E測試和協(xié)議調(diào)試;湖北智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
這么多的組合是不可能完全通過人工設(shè)置和調(diào)整 的,必須有一定的機制能夠根據(jù)實際鏈路的損耗、串?dāng)_、反射差異以及溫度和環(huán)境變化進行 自動的參數(shù)設(shè)置和調(diào)整,這就是鏈路均衡的動態(tài)協(xié)商。動態(tài)的鏈路協(xié)商在PCIe3.0規(guī)范中 就有定義,但早期的芯片并沒有普遍采用;在PCIe4.0規(guī)范中,這個要求是強制的,而且很 多測試項目直接與鏈路協(xié)商功能相關(guān),如果支持不好則無法通過一致性測試。圖4.7是 PCIe的鏈路狀態(tài)機,從設(shè)備上電開始,需要經(jīng)過一系列過程才能進入L0的正常工作狀態(tài)。 其中在Configuration階段會進行簡單的速率和位寬協(xié)商,而在Recovery階段則會進行更 加復(fù)雜的發(fā)送端預(yù)加重和接收端均衡的調(diào)整和協(xié)商。湖北智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
關(guān)于各測試項目的具體描述如下:·項目2.1Add-inCardTransmitterSignalQuality:驗證插卡發(fā)送信號質(zhì)量,針對2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率。·項目2.2Add-inCardTransmitterPulseWidthJitterTestat16GT/s:驗證插卡發(fā)送信號中的脈沖寬度抖動,針對16Gbps速率?!ろ椖?.3Add-inCardTransmitterPresetTest:驗證插卡發(fā)送信號的Preset值是否正確,針對8Gbps和16Gbps速率?!ろ椖?.4AddinCardTransmitterInitialTXEQTest:...