在之前的PCIe規范中,都是假定PCIe芯片需要外部提供一個參考時鐘(RefClk),在這 種芯片的測試中也是需要使用一個低抖動的時鐘源給被測件提供參考時鐘,并且只需要對 數據線進行測試。而在PCIe4.0的規范中,新增了允許芯片使用內部提供的RefClk(被稱 為Embeded RefClk)模式,這種情況下被測芯片有自己內部生成的參考時鐘,但參考時鐘的 質量不一定非常好,測試時需要把參考時鐘也引出,采用類似于主板測試中的Dual-port測 試方法。如果被測芯片使用內嵌參考時鐘且參考時鐘也無法引出,則意味著被測件工作在 SRIS(Separate Refclk Independent SSC)模式,需要另外的算法進行特殊處理。PCIe如何解決PCI體系結構存在的問題的呢?江蘇智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
PCIe4.0的發射機質量測試發射機質量是保證鏈路能夠可靠工作的先決條件,對于PCIe的發射機質量測試來說,主要是用寬帶示波器捕獲其發出的信號并驗證其信號質量滿足規范要求。按照目前規范中的要求,PCIe3.0的一致性測試需要至少12.5GHz帶寬的示波器;而對于PCIe4.0來說,由于數據速率提高到了16Gbps,所以測試需要的示波器帶寬應為25GHz或以上。如果要進行主板的測試,測試規范推薦Dual-Port(雙口)的測試方式,即把被測的數據通道和參考時鐘同時接入示波器,這樣在進行抖動分析時就可以把一部分參考時鐘中的抖動抵消掉,對于參考時鐘Jitter的要求可以放松一些。江蘇智能化多端口矩陣測試PCI-E測試我的被測件不是標準的PCI-E插槽金手指的接口,怎么進行PCI-E的測試?
由于每對數據線和參考時鐘都是差分的,所以主 板的測試需要同時占用4個示波器通道,也就是在進行PCIe4.0的主板測試時示波器能夠 4個通道同時工作且達到25GHz帶寬。而對于插卡的測試來說,只需要把差分的數據通道 引入示波器進行測試就可以了,示波器能夠2個通道同時工作并達到25GHz帶寬即可。 12展示了典型PCIe4.0的發射機信號質量測試環境。無論是對于發射機測試,還是對于后面要介紹到的接收機容限測試來說,在PCIe4.0 的TX端和RX端的測試中,都需要用到ISI板。ISI板上的Trace線有幾十對,每相鄰線對 間的插損相差0.5dB左右。由于測試中用戶使用的電纜、連接器的插損都可能會不一致, 所以需要通過配合合適的ISI線對,使得ISI板上的Trace線加上測試電纜、測試夾具、轉接 頭等模擬出來的整個測試鏈路的插損滿足測試要求。比如,對于插卡的測試來說,對應的主 板上的比較大鏈路損耗為20dB,所以ISI板上模擬的走線加上測試夾具、連接器、轉接頭、測 試電纜等的損耗應該為15dB(另外5dB的主板上芯片的封裝損耗通過分析軟件進行模擬)。 為了滿足這個要求,比較好的方法是使用矢量網絡分析儀(VNA)事先進行鏈路標定。
對于PCIe來說,由于長鏈路時的損耗很大,因此接收端的裕量很小。為了掌握實際工 作環境下芯片內部實際接收到的信號質量,在PCIe3.0時代,有些芯片廠商會用自己內置 的工具來掃描接收到的信號質量,但這個功能不是強制的。到了PCIe4.0標準中,規范把 接收端的信號質量掃描功能作為強制要求,正式名稱是Lane Margin(鏈路裕量)功能。 簡單的Lane Margin功能的實現是在芯片內部進行二維的誤碼率掃描,即通過調整水平方 向的采樣點時刻以及垂直方向的信號判決閾值,為什么PCI-E3.0的夾具和PCI-E2.0的不一樣?
要精確產生PCle要求的壓力眼圖需要調整很多參數,比如輸出信號的幅度、預加重、 差模噪聲、隨機抖動、周期抖動等,以滿足眼高、眼寬和抖動的要求。而且各個調整參數之間 也會相互制約,比如調整信號的幅度時除了會影響眼高也會影響到眼寬,因此各個參數的調 整需要反復進行以得到 一個比較好化的組合。校準中會調用PCI-SIG的SigTest軟件對信號 進行通道模型嵌入和均衡,并計算的眼高和眼寬。如果沒有達到要求,會在誤碼儀中進 一步調整注入的隨機抖動和差模噪聲的大小,直到眼高和眼寬達到參數要求。PCI-E 3.0測試接收端的變化;江蘇智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
PCI-E 3.0測試接收端容限測試;江蘇智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
PCIe4.0的測試夾具和測試碼型要進行PCIe的主板或者插卡信號的一致性測試(即信號電氣質量測試),首先需要使用PCIe協會提供的夾具把被測信號引出。PCIe的夾具由PCI-SIG定義和銷售,主要分為CBB(ComplianceBaseBoard)和CLB(ComplianceLoadBoard)。對于發送端信號質量測試來說,CBB用于插卡的測試,CLB用于主板的測試;但是在接收容限測試中,由于需要把誤碼儀輸出的信號通過夾具連接示波器做校準,所以無論是主板還是插卡的測試,CBB和CLB都需要用到。江蘇智能化多端口矩陣測試PCI-E測試
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