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(huán)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(guī)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(xiàn)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,PCIE 3.0的發(fā)射機物理層測試;江西PCI-E測試檢修
SigTest軟件的算法由PCI-SIG提供,會對信號進行時鐘恢復、均衡以及眼圖、抖 動的分析。由于PCIe4.0的接收機支持多個不同幅度的CTLE均衡,而且DFE的電平也 可以在一定范圍內調整,所以SigTest軟件會遍歷所有的CTLE值并進行DFE的優(yōu)化,并 根據眼高、眼寬的結果選擇比較好的值。14是SigTest生成的PCIe4.0的信號質量測試 結果。SigTest需要用戶手動設置示波器采樣、通道嵌入、捕獲數據及進行后分析,測試效率 比較低,而且對于不熟練的測試人員還可能由于設置疏忽造成測試結果的不一致,測試項目 也主要限于信號質量與Preset相關的項目。為了提高PCIe測試的效率和測試項目覆蓋 率,有些示波器廠商提供了相應的自動化測試軟件。江西PCI-E測試檢修PCI-E 3.0測試接收端的變化;
這個軟件以圖形化的界面指導用戶完 成設置、連接和測試過程,除了可以自動進行示波器測量參數設置以及生成報告外,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果的一致性。圖4.15是 PCIe4.0自動測試軟件的設置界面。
主板和插卡的測試項目針對的是系統(tǒng)設備廠商,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。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 設計和扇出通道疊層設計、布線方式盡量一致的復制通道(Replica Channel),復制通道和扇 出通道的區(qū)別是兩端都設計成同軸連接方式,這樣可以通過對復制通道直接進行測試 推測扇出通道的特性。
PCIe 的物理層(Physical Layer)和數據鏈路層(Data Link Layer)根據高速串行通信的 特點進行了重新設計,上層的事務層(Transaction)和總線拓撲都與早期的PCI類似,典型 的設備有根設備(Root Complex) 、終端設備(Endpoint), 以及可選的交換設備(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,根設備在北橋芯片內部, 目前普遍和橋片一起集成在CPU內部,成為CPU重要的外部擴展總線。PCIe 總線協(xié)議層的結構以及相關規(guī)范涉及的主要內容。pcie 有幾種類型,哪個速度快?
規(guī)范中規(guī)定了共11種不同的Preshoot和De-emphasis的組合,每種組合叫作一個 Preset,實際應用中Tx和Rx端可以在Link Training階段根據接收端收到的信號質量協(xié)商 出一個比較好的Preset值。比如P4沒有任何預加重,P7強的預加重。圖4.3是 PCIe3.0和4.0標準中采用的預加重技術和11種Preset的組合(參考資料:PCI Express@ Base Specification4 .0) 。對于8Gbps、16Gbps 以及32Gbps信號來說,采用的預加重技術完 全一樣,都是3階的預加重和11種Preset選擇。PCIE物理層鏈路一致性測試狀態(tài)設計;江西PCI-E測試檢修
pcie接口定義及知識解析;江西PCI-E測試檢修
當被測件進入環(huán)回模式并且誤碼儀發(fā)出壓力眼圖的信號后,被測件應該會把其從RX 端收到的數據再通過TX端發(fā)送出去送回誤碼儀,誤碼儀通過比較誤碼來判斷數據是否被 正確接收,測試通過的標準是要求誤碼率小于1.0×10- 12。 19是用高性能誤碼儀進 行PCIe4.0的插卡接收的實際環(huán)境。在這款誤碼儀中內置了時鐘恢復電路、預加重模塊、 參考時鐘倍頻、信號均衡電路等,非常適合速率高、要求復雜的場合。在接收端容限測試中, 可調ISI板上Trace線的選擇也非常重要。如果選擇的鏈路不合適,可能需要非常長的時 間進行Stress Eye的計算和鏈路調整,甚至無法完成校準和測試。 一般建議事先用VNA 標定和選擇好鏈路,這樣校準過程會快很多,測試結果也會更加準確。所以,在PCIe4.0的 測試中,無論是發(fā)送端測試還是接收端測試,都比較好有矢量網絡分析儀配合進行ISI通道 選擇。江西PCI-E測試檢修