廣西測(cè)量PCI-E測(cè)試

雖然在編碼方式和芯片內(nèi)部做了很多工作，但是傳輸鏈路的損耗仍然是巨大的挑戰(zhàn)，特 別是當(dāng)采用比較便宜的PCB板材時(shí)，就不得不適當(dāng)減少傳輸距離和鏈路上的連接器數(shù)量。 在PCIe3.0的8Gbps速率下，還有可能用比較便宜的FR4板材在大約20英寸的傳輸距離 加2個(gè)連接器實(shí)現(xiàn)可靠信號(hào)傳輸。在PCle4.0的16Gbps速率下，整個(gè)16Gbps鏈路的損耗 需要控制在-28dB @8GHz以?xún)?nèi)，其中主板上芯片封裝、PCB/過(guò)孔走線(xiàn)、連接器的損耗總 預(yù)算為-20dB@8GHz,而插卡上芯片封裝、PCB/過(guò)孔走線(xiàn)的損耗總預(yù)算為-8dB@8GHz。

整個(gè)鏈路的長(zhǎng)度需要控制在12英寸以?xún)?nèi)，并且鏈路上只能有一個(gè)連接器。如果需要支持更 長(zhǎng)的傳輸距離或者鏈路上有更多的連接器，則需要在鏈路中插入Re-timer芯片對(duì)信號(hào)進(jìn)行 重新整形和中繼。圖4.6展示了典型的PCle4.0的鏈路模型以及鏈路損耗的預(yù)算，圖中各 個(gè)部分的鏈路預(yù)算對(duì)于設(shè)計(jì)和測(cè)試都非常重要，對(duì)于測(cè)試部分的影響后面會(huì)具體介紹。 PCI-E 3.0測(cè)試發(fā)送端變化；廣西測(cè)量PCI-E測(cè)試

PCIe4.0標(biāo)準(zhǔn)在時(shí)鐘架構(gòu)上除了支持傳統(tǒng)的共參考時(shí)鐘(Common Refclk,CC)模式以 外，還可以允許芯片支持參考時(shí)鐘(Independent Refclk,IR)模式，以提供更多的連接靈 活性。在CC時(shí)鐘模式下，主板會(huì)給插卡提供一個(gè)100MHz的參考時(shí)鐘(Refclk),插卡用這 個(gè)時(shí)鐘作為接收端PLL和CDR電路的參考。這個(gè)參考時(shí)鐘可以在主機(jī)打開(kāi)擴(kuò)頻時(shí)鐘 (SSC)時(shí)控制收發(fā)端的時(shí)鐘偏差，同時(shí)由于有一部分?jǐn)?shù)據(jù)線(xiàn)相對(duì)于參考時(shí)鐘的抖動(dòng)可以互 相抵消，所以對(duì)于參考時(shí)鐘的抖動(dòng)要求可以稍寬松一些廣西測(cè)量PCI-E測(cè)試為什么PCI-E3.0的一致性測(cè)試碼型和PCI-E2.0不一樣？

首先來(lái)看一下惡劣信號(hào)的定義，不是隨便一個(gè)信號(hào)就可以，且惡劣程度要有精確定義才 能保證測(cè)量的重復(fù)性。通常把用于接收端容限測(cè)試的這個(gè)惡劣信號(hào)叫作Stress Eye,即壓 力眼圖，實(shí)際上是借鑒了光通信的叫法。這個(gè)信號(hào)是用高性能的誤碼儀先產(chǎn)生一個(gè)純凈的 帶特定預(yù)加重的信號(hào)，然后在這個(gè)信號(hào)上疊加精確控制的隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)、周期抖動(dòng)(SJ)、差 模和共模噪聲以及碼間干擾(ISI)。為了確定每個(gè)成分的大小都符合規(guī)范的要求，測(cè)試之前需要先用示波器對(duì)誤碼儀輸出的信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)。其中，ISI抖動(dòng)是由PCIe協(xié)會(huì)提供的測(cè)試 夾具產(chǎn)生，其夾具上會(huì)模擬典型的主板或者插卡的PCB走線(xiàn)對(duì)信號(hào)的影響。在PCIe3.0的 CBB夾具上，增加了專(zhuān)門(mén)的Riser板以模擬服務(wù)器等應(yīng)用場(chǎng)合的走線(xiàn)對(duì)信號(hào)的影響；而在 PCIe4.0和PCIe5.0的夾具上，更是增加了專(zhuān)門(mén)的可變ISI的測(cè)試板用于模擬和調(diào)整ISI的 影響。

在物理層方面，PCIe總線(xiàn)采用多對(duì)高速串行的差分信號(hào)進(jìn)行雙向高速傳輸，每對(duì)差分  線(xiàn)上的信號(hào)速率可以是第1代的2 . 5Gbps、第2代的5Gbps、第3代的8Gbps、第4代的  16Gbps、第5代的32Gbps,其典型連接方式有金手指連接、背板連接、芯片直接互連以及電  纜連接等。根據(jù)不同的總線(xiàn)帶寬需求，其常用的連接位寬可以選擇x1、x4、x8、x16等。如  果采用×16連接以及第5代的32Gbps速率，理論上可以支持約128GBps的雙向總線(xiàn)帶寬。 另外，2019年P(guān)CI-SIG宣布采用PAM-4技術(shù)，單Lane數(shù)據(jù)速率達(dá)到64Gbps的第6代標(biāo)  準(zhǔn)規(guī)范也在討論過(guò)程中。列出了PCIe每一代技術(shù)發(fā)展在物理層方面的主要變化。pcie3.0和pcie4.0物理層的區(qū)別在哪里？

由于每對(duì)數(shù)據(jù)線(xiàn)和參考時(shí)鐘都是差分的，所以主  板的測(cè)試需要同時(shí)占用4個(gè)示波器通道，也就是在進(jìn)行PCIe4.0的主板測(cè)試時(shí)示波器能夠  4個(gè)通道同時(shí)工作且達(dá)到25GHz帶寬。而對(duì)于插卡的測(cè)試來(lái)說(shuō)，只需要把差分的數(shù)據(jù)通道  引入示波器進(jìn)行測(cè)試就可以了，示波器能夠2個(gè)通道同時(shí)工作并達(dá)到25GHz帶寬即可。 12展示了典型PCIe4.0的發(fā)射機(jī)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試環(huán)境。無(wú)論是對(duì)于發(fā)射機(jī)測(cè)試，還是對(duì)于后面要介紹到的接收機(jī)容限測(cè)試來(lái)說(shuō)，在PCIe4.0 的TX端和RX端的測(cè)試中，都需要用到ISI板。ISI板上的Trace線(xiàn)有幾十對(duì)，每相鄰線(xiàn)對(duì) 間的插損相差0.5dB左右。由于測(cè)試中用戶(hù)使用的電纜、連接器的插損都可能會(huì)不一致， 所以需要通過(guò)配合合適的ISI線(xiàn)對(duì)，使得ISI板上的Trace線(xiàn)加上測(cè)試電纜、測(cè)試夾具、轉(zhuǎn)接  頭等模擬出來(lái)的整個(gè)測(cè)試鏈路的插損滿(mǎn)足測(cè)試要求。比如，對(duì)于插卡的測(cè)試來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)的主  板上的比較大鏈路損耗為20dB,所以ISI板上模擬的走線(xiàn)加上測(cè)試夾具、連接器、轉(zhuǎn)接頭、測(cè)  試電纜等的損耗應(yīng)該為15dB(另外5dB的主板上芯片的封裝損耗通過(guò)分析軟件進(jìn)行模擬)。 為了滿(mǎn)足這個(gè)要求，比較好的方法是使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)事先進(jìn)行鏈路標(biāo)定。PCI-E3.0定義了11種發(fā)送端的預(yù)加重設(shè)置，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該用那個(gè)？廣西測(cè)量PCI-E測(cè)試

PCI-E的信號(hào)測(cè)試中否一定要使用一致性測(cè)試碼型？廣西測(cè)量PCI-E測(cè)試

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?！inkProtocolTesting(鏈路協(xié)議測(cè)試):用于檢查設(shè)備的鏈路層協(xié)議行為。廣西測(cè)量PCI-E測(cè)試