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 別是當采用比較便宜的PCB板材時,就不得不適當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個連接器實現(xiàn)可靠信號傳輸。在PCle4.0的16Gbps速率下,整個16Gbps鏈路的損耗 需要控制在-28dB @8GHz以內(nèi),其中主板上芯片封裝、PCB/過孔走線、連接器的損耗總 預算為-20dB@8GHz,而插卡上芯片封裝、PCB/過孔走線的損耗總預算為-8dB@8GHz。
整個鏈路的長度需要控制在12英寸以內(nèi),并且鏈路上只能有一個連接器。如果需要支持更 長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芯片對信號進行 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算,圖中各 個部分的鏈路預算對于設(shè)計和測試都非常重要,對于測試部分的影響后面會具體介紹。 PCI-e體系的拓撲結(jié)構(gòu);陜西設(shè)備PCI-E測試

是用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行鏈路標定的典型連接,具體的標定步驟非常多,在PCIe4.0 Phy Test Specification文檔里有詳細描述,這里不做展開。
在硬件連接完成、測試碼型切換正確后,就可以對信號進行捕獲和信號質(zhì)量分析。正式 的信號質(zhì)量分析之前還需要注意的是:為了把傳輸通道對信號的惡化以及均衡器對信號的 改善效果都考慮進去,PCIe3.0及之后標準的測試中對其發(fā)送端眼圖、抖動等測試的參考點 從發(fā)送端轉(zhuǎn)移到了接收端。也就是說,測試中需要把傳輸通道對信號的惡化的影響以及均 衡器對信號的改善影響都考慮進去。 陜西設(shè)備PCI-E測試pcie3.0和pcie4.0物理層的區(qū)別在哪里?

PCIe4.0標準在時鐘架構(gòu)上除了支持傳統(tǒng)的共參考時鐘(Common Refclk,CC)模式以 外,還可以允許芯片支持參考時鐘(Independent Refclk,IR)模式,以提供更多的連接靈 活性。在CC時鐘模式下,主板會給插卡提供一個100MHz的參考時鐘(Refclk),插卡用這 個時鐘作為接收端PLL和CDR電路的參考。這個參考時鐘可以在主機打開擴頻時鐘 (SSC)時控制收發(fā)端的時鐘偏差,同時由于有一部分數(shù)據(jù)線相對于參考時鐘的抖動可以互 相抵消,所以對于參考時鐘的抖動要求可以稍寬松一些
PCIe4.0的接收端容限測試在PCIel.0和2.0的時代,接收端測試不是必需的,通常只要保證發(fā)送端的信號質(zhì)量基本就能保證系統(tǒng)的正常工作。但是從PCle3.0開始,由于速率更高,所以接收端使用了均衡技術(shù)。由于接收端更加復雜而且其均衡的有效性會影響鏈路傳輸?shù)目煽啃?,所以接收端的容限測試變成了必測的項目。所謂接收容限測試,就是要驗證接收端對于惡劣信號的容忍能力。這就涉及兩個問題,一個是惡劣信號是怎么定義的,另一個是怎么判斷被測系統(tǒng)能夠容忍這樣的惡劣信號。PCI-E4.0的發(fā)射機質(zhì)量測試?

PCIe背景概述PCIExpress(PeripheralComponentInterconnectExpress,PCle)總線是PCI總線的串行版本,廣泛應用于顯卡、GPU、SSD卡、以太網(wǎng)卡、加速卡等與CPU的互聯(lián)。PCle的標準由PCI-SIG(PCISpecialInterestGroup)組織制定和維護,目前其董事會主要成員有Intel、AMD、nVidia、DellEMC、Keysight、Synopsys、ARM、Qualcomm、VTM等公司,全球會員單位超過700家。PCI-SIG發(fā)布的規(guī)范主要有Base規(guī)范(適用于芯片和協(xié)議)、CEM規(guī)范(適用于板卡機械和電氣設(shè)計)、測試規(guī)范(適用于測試驗證方法)等,目前產(chǎn)業(yè)界正在逐漸商用第5代版本,同時第6代標準也在制定完善中。由于組織良好的運作、的芯片支持、成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,PCIe已經(jīng)成為服務器和個人計算機上成功的高速串行互聯(lián)和I/O擴展總線。圖4.1是PCIe總線的典型應用場景。pcie4.0和pcie2.0區(qū)別?陜西設(shè)備PCI-E測試
PCI-E測試信號質(zhì)量測試;陜西設(shè)備PCI-E測試
并根據(jù)不同位置處的誤碼率繪制出類似眼圖的分布圖,這個分布圖與很多誤碼儀中眼圖掃描功能的實現(xiàn)原理類似。雖然和示波器實 際測試到的眼圖從實現(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,在實際環(huán) 境下使用和調(diào)試都比較方便。PCIe4.0規(guī)范中對于Lane Margin掃描的水平步長分辨率、 垂直步長分辨率、樣點和誤碼數(shù)統(tǒng)計等都做了一些規(guī)定和要求。Synopsys公司展 示的16Gbps信號Lane Margin掃描的示例??藙诘赂咚贁?shù)字信號測試實驗室陜西設(shè)備PCI-E測試
按照測試規(guī)范的要求,在發(fā)送信號質(zhì)量的測試中,只要有1個Preset值下能夠通過信 號質(zhì)量測試就算過關(guān);但是在Preset的測試中,則需要依次遍歷所有的Preset,并依次保存 波形進行分析。對于PCIe3.0和PCIe4.0的速率來說,由于采用128b/130b編碼,其一致性測試碼型比之前8b/10b編碼下的一致性測試碼型要復雜,總共包含36個128b/130b的 編碼字。通過特殊的設(shè)計, 一致性測試碼型中包含了長“1”碼型、長“0”碼型以及重復的“01” 碼型,通過對這些碼型的計算和處理,測試軟件可以方便地進行預加重、眼圖、抖動、通道損 耗的計算。 11是典型PCle3.0和PCIe...