中國香港PCI-E測試檢修

在物理層方面，PCIe總線采用多對高速串行的差分信號進(jìn)行雙向高速傳輸，每對差分  線上的信號速率可以是第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。PCI-E 3.0數(shù)據(jù)速率的變化；中國香港PCI-E測試檢修

在測試通道數(shù)方面，傳統(tǒng)上PCIe的主板測試采用了雙口(Dual-Port)測試方法，即需要 把被測的一條通道和參考時(shí)鐘RefClk同時(shí)接入示波器測試。由于測試通道和RefClk都是 差分通道，所以在用電纜直接連接測試時(shí)需要用到4個(gè)示波器通道(雖然理論上也可以用2個(gè) 差分探頭實(shí)現(xiàn)連接，但是由于會引入額外的噪聲，所以直接電纜連接是常用的方法),這種 方法的優(yōu)點(diǎn)是可以比較方便地計(jì)算數(shù)據(jù)通道相對于RefClk的抖動。但在PCIe5.0中，對于 主板的測試也采用了類似于插卡測試的單口(Single-Port)方法，即只把被測數(shù)據(jù)通道接入 示波器測試，這樣信號質(zhì)量測試中只需要占用2個(gè)示波器通道。圖4.23分別是PCIe5.0主 板和插卡信號質(zhì)量測試組網(wǎng)圖，芯片封裝和一部分PCB走線造成的損耗都是通過PCI-SIG安徽校準(zhǔn)PCI-E測試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)？

(9)PCle4.0上電階段的鏈路協(xié)商過程會先協(xié)商到8Gbps,成功后再協(xié)商到16Gbps;(10)PCIe4.0中除了支持傳統(tǒng)的收發(fā)端共參考時(shí)鐘模式，還提供了收發(fā)端采用參考時(shí)鐘模式的支持。通過各種信號處理技術(shù)的結(jié)合，PCIe組織總算實(shí)現(xiàn)了在兼容現(xiàn)有的FR-4板材和接插  件的基礎(chǔ)上，每一代更新都提供比前代高一倍的有效數(shù)據(jù)傳輸速率。但同時(shí)收/發(fā)芯片會變  得更加復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度也更大。如何保證PCIe總線工作的可靠性和很好的兼容性， 就成為設(shè)計(jì)和測試人員面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

相應(yīng)地，在CC模式下參考時(shí)鐘的 抖動測試中，也會要求測試軟件能夠很好地模擬發(fā)送端和接收端抖動傳遞函數(shù)的影響。而 在IR模式下，主板和插卡可以采用不同的參考時(shí)鐘，可以為一些特殊的不太方便進(jìn)行參考 時(shí)鐘傳遞的應(yīng)用場景(比如通過Cable連接時(shí))提供便利，但由于收發(fā)端參考時(shí)鐘不同源，所 以對于收發(fā)端的設(shè)計(jì)難度要大一些(比如Buffer深度以及時(shí)鐘頻差調(diào)整機(jī)制)。IR模式下 用戶可以根據(jù)需要在參考時(shí)鐘以及PLL的抖動之間做一些折中和平衡，保證*終的發(fā)射機(jī) 抖動指標(biāo)即可。圖4.9是PCIe4.0規(guī)范參考時(shí)鐘時(shí)的時(shí)鐘架構(gòu)，以及不同速率下對于 芯片Refclk抖動的要求。PCI-E的信號測試中否一定要使用一致性測試碼型？

隨著數(shù)據(jù)速率的提高，芯片中的預(yù)加重和均衡功能也越來越復(fù)雜。比如在PCle 的1代和2代中使用了簡單的去加重(De-emphasis)技術(shù)，即信號的發(fā)射端(TX)在發(fā)送信 號時(shí)對跳變比特(信號中的高頻成分)加大幅度發(fā)送，這樣可以部分補(bǔ)償傳輸線路對高 頻成分的衰減，從而得到比較好的眼圖。在1代中采用了-3.5dB的去加重，2代中采用了 -3.5dB和-6dB的去加重。對于3代和4代技術(shù)來說，由于信號速率更高，需要采用更加 復(fù)雜的去加重技術(shù)，因此除了跳變比特比非跳變比特幅度增大發(fā)送以外，在跳變比特的前 1個(gè)比特也要增大幅度發(fā)送，這個(gè)增大的幅度通常叫作Preshoot。為了應(yīng)對復(fù)雜的鏈路環(huán)境，PCI-e的軟件編程接口;吉林PCI-E測試系列

PCIe如何解決PCI體系結(jié)構(gòu)存在的問題的呢？中國香港PCI-E測試檢修

對于PCIe來說，由于長鏈路時(shí)的損耗很大，因此接收端的裕量很小。為了掌握實(shí)際工 作環(huán)境下芯片內(nèi)部實(shí)際接收到的信號質(zhì)量，在PCIe3.0時(shí)代，有些芯片廠商會用自己內(nèi)置 的工具來掃描接收到的信號質(zhì)量，但這個(gè)功能不是強(qiáng)制的。到了PCIe4.0標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)范把 接收端的信號質(zhì)量掃描功能作為強(qiáng)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(shí)現(xiàn)是在芯片內(nèi)部進(jìn)行二維的誤碼率掃描，即通過調(diào)整水平方 向的采樣點(diǎn)時(shí)刻以及垂直方向的信號判決閾值，中國香港PCI-E測試檢修

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