測試類型8Gbps速率16Gbps速率插卡RX測試眼寬:41.25ps+0/—2ps眼寬:18.75ps+0.5/-0.5ps眼高:46mV+0/-5mV眼高:15mV+1.5/-1.5mV主板RX測試眼寬:45ps+0/-2ps眼寬:18.75ps+0.5/-0.5ps眼高:50mV+0/-5mV眼高:15mV+1.5/-1.5mV 校準時,信號的參數(shù)分析和調(diào)整需要反復進行,人工操作非常耗時耗力。為了解決這個 問題,接收端容限測試時也會使用自動測試軟件,這個軟件可以提供設(shè)置和連接向?qū)А⒖刂?誤碼儀和示波器完成自動校準、發(fā)出訓練碼型把被測件設(shè)置成環(huán)回狀態(tài),并自動進行環(huán)回數(shù) 據(jù)的誤碼率統(tǒng)計。圖4 . 18是典型自動校準和接收容限測試軟件的界面,以及相應的測試PCIE 5.0,速率翻倍vs性能優(yōu)化;吉林PCI-E測試規(guī)格尺寸
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)也相應要更加復雜。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)。上海PCI-E測試安裝PCIE與負載只有時鐘線和數(shù)據(jù)線,搜索的時候沒有控制管理線,怎么找到的寄存器呢?
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、串擾、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 加復雜的發(fā)送端預加重和接收端均衡的調(diào)整和協(xié)商。
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 之后的標準中又規(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標準中對CTLE均衡器 的頻響特性的要求。可以看到,均衡器的強弱也有很多擋可選,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)。在PCI-E的信號質(zhì)量測試中需要捕獲多少的數(shù)據(jù)進行分析?
首先來看一下惡劣信號的定義,不是隨便一個信號就可以,且惡劣程度要有精確定義才 能保證測量的重復性。通常把用于接收端容限測試的這個惡劣信號叫作Stress Eye,即壓 力眼圖,實際上是借鑒了光通信的叫法。這個信號是用高性能的誤碼儀先產(chǎn)生一個純凈的 帶特定預加重的信號,然后在這個信號上疊加精確控制的隨機抖動(RJ)、周期抖動(SJ)、差 模和共模噪聲以及碼間干擾(ISI)。為了確定每個成分的大小都符合規(guī)范的要求,測試之前需要先用示波器對誤碼儀輸出的信號進行校準。其中,ISI抖動是由PCIe協(xié)會提供的測試 夾具產(chǎn)生,其夾具上會模擬典型的主板或者插卡的PCB走線對信號的影響。在PCIe3.0的 CBB夾具上,增加了專門的Riser板以模擬服務(wù)器等應用場合的走線對信號的影響;而在 PCIe4.0和PCIe5.0的夾具上,更是增加了專門的可變ISI的測試板用于模擬和調(diào)整ISI的 影響。使用PCI-E協(xié)議分析儀能不能直接告訴我總線上的協(xié)議錯誤?河南自動化PCI-E測試
PCI-E的信號測試中否一定要使用一致性測試碼型?吉林PCI-E測試規(guī)格尺寸
PCIe 的物理層(Physical Layer)和數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)根據(jù)高速串行通信的 特點進行了重新設(shè)計,上層的事務(wù)層(Transaction)和總線拓撲都與早期的PCI類似,典型 的設(shè)備有根設(shè)備(Root Complex) 、終端設(shè)備(Endpoint), 以及可選的交換設(shè)備(Switch) 。早 期的PCle總線是CPU通過北橋芯片或者南橋芯片擴展出來的,根設(shè)備在北橋芯片內(nèi)部, 目前普遍和橋片一起集成在CPU內(nèi)部,成為CPU重要的外部擴展總線。PCIe 總線協(xié)議層的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)規(guī)范涉及的主要內(nèi)容。吉林PCI-E測試規(guī)格尺寸
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