信号完整性测试PCI-E测试高速信号传输

PCle5.0的链路模型及链路损耗预算在实际的测试中，为了把被测主板或插卡的PCIe信号从金手指连接器引出，PCI-SIG组织也设计了专门的PCIe5.0测试夹具。PCle5.0的这套夹具与PCle4.0的类似，也是包含了CLB板、CBB板以及专门模拟和调整链路损耗的ISI板。主板的发送信号质量测试需要用到对应位宽的CLB板；插卡的发送信号质量测试需要用到CBB板；而在接收容限测试中，由于要进行全链路的校准，整套夹具都可能会使用到。21是PCIe5.0的测试夹具组成。PCI-E测试和协议调试；信号完整性测试PCI-E测试高速信号传输

对于PCIe来说，由于长链路时的损耗很大，因此接收端的裕量很小。为了掌握实际工 作环境下芯片内部实际接收到的信号质量，在PCIe3.0时代，有些芯片厂商会用自己内置 的工具来扫描接收到的信号质量，但这个功能不是强制的。到了PCIe4.0标准中，规范把 接收端的信号质量扫描功能作为强制要求，正式名称是Lane Margin(链路裕量)功能。 简单的Lane Margin功能的实现是在芯片内部进行二维的误码率扫描，即通过调整水平方 向的采样点时刻以及垂直方向的信号判决阈值，自动化PCI-E测试高速信号传输PCI-E测试信号完整性测试解决方案；

并根据不同位置处的误码率绘制出类似眼图的分布图，这个分布图与很多误码仪中眼图扫描功能的实现原理类似。虽然和示波器实 际测试到的眼图从实现原理和精度上都有一定差异，但由于内置在接收芯片内部，在实际环 境下使用和调试都比较方便。PCIe4.0规范中对于Lane Margin扫描的水平步长分辨率、 垂直步长分辨率、样点和误码数统计等都做了一些规定和要求。Synopsys公司展 示的16Gbps信号Lane Margin扫描的示例。克劳德高速数字信号测试实验室

在物理层方面，PCIe总线采用多对高速串行的差分信号进行双向高速传输，每对差分  线上的信号速率可以是第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,其典型连接方式有金手指连接、背板连接、芯片直接互连以及电  缆连接等。根据不同的总线带宽需求，其常用的连接位宽可以选择x1、x4、x8、x16等。如  果采用×16连接以及第5代的32Gbps速率，理论上可以支持约128GBps的双向总线带宽。 另外，2019年PCI-SIG宣布采用PAM-4技术，单Lane数据速率达到64Gbps的第6代标  准规范也在讨论过程中。列出了PCIe每一代技术发展在物理层方面的主要变化。PCIe如何解决PCI体系结构存在的问题的呢？

·TransactionProtocolTesting(传输协议测试):用于检查设备传输层的协议行为。·PlatformBIOSTesting(平台BIOS测试):用于检查主板BIOS识别和配置PCIe外设的能力。对于PCIe4.0来说，针对之前发现的问题以及新增的特性，替换或增加了以下测试项目·InteroperabilityTesting(互操作性测试):用于检查主板和插卡是否能够训练成双方都支持的比较高速率和比较大位宽(Re-timer要和插卡一起测试)。·LaneMargining(链路裕量测试):用于检查接收端的链路裕量扫描功能。其中，针对电气特性测试，又有专门的物理层测试规范，用于规定具体的测试项目和测试方法。表4.2是针对PCIe4.0的主板或插卡需要进行的物理层测试项目,其中灰色背景的测试项目都涉及链路协商功能。PCI-E的信号测试中否一定要使用一致性测试码型？信号完整性测试PCI-E测试协议测试方法

一种PCIE通道带宽的测试方法;信号完整性测试PCI-E测试高速信号传输

随着数据速率的提高，芯片中的预加重和均衡功能也越来越复杂。比如在PCle 的1代和2代中使用了简单的去加重(De-emphasis)技术，即信号的发射端(TX)在发送信 号时对跳变比特(信号中的高频成分)加大幅度发送，这样可以部分补偿传输线路对高 频成分的衰减，从而得到比较好的眼图。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。对于3代和4代技术来说，由于信号速率更高，需要采用更加 复杂的去加重技术，因此除了跳变比特比非跳变比特幅度增大发送以外，在跳变比特的前 1个比特也要增大幅度发送，这个增大的幅度通常叫作Preshoot。为了应对复杂的链路环境，信号完整性测试PCI-E测试高速信号传输

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