信息化PCI-E测试高速信号传输

PCIe背景概述PCIExpress(PeripheralComponentInterconnectExpress,PCle)总线是PCI总线的串行版本，广泛应用于显卡、GPU、SSD卡、以太网卡、加速卡等与CPU的互联。PCle的标准由PCI-SIG(PCISpecialInterestGroup)组织制定和维护，目前其董事会主要成员有Intel、AMD、nVidia、DellEMC、Keysight、Synopsys、ARM、Qualcomm、VTM等公司，全球会员单位超过700家。PCI-SIG发布的规范主要有Base规范(适用于芯片和协议)、CEM规范(适用于板卡机械和电气设计)、测试规范(适用于测试验证方法)等，目前产业界正在逐渐商用第5代版本，同时第6代标准也在制定完善中。由于组织良好的运作、的芯片支持、成熟的产业链，PCIe已经成为服务器和个人计算机上成功的高速串行互联和I/O扩展总线。图4.1是PCIe总线的典型应用场景。pcie 有几种类型,哪个速度快?信息化PCI-E测试高速信号传输

当链路速率不断提升时，给接收端留的信号裕量会越来越小。比如PCIe4.0的规范中 定义，信号经过物理链路传输到达接收端，并经均衡器调整以后的小眼高允许15mV,  小眼宽允许18.75ps,而PCIe5.0规范中允许的接收端小眼宽更是不到10ps。在这么小  的链路裕量下，必须仔细调整预加重和均衡器的设置才能得到比较好的误码率结果。但是，预  加重和均衡器的组合也越来越多。比如PCIe4.0中发送端有11种Preset(预加重的预设模  式),而接收端的均衡器允许CTLE在-6～ - 12dB范围内以1dB的分辨率调整，并且允许  2阶DFE分别在±30mV和±20mV范围内调整。综合考虑以上因素，实际情况下的预加  重和均衡器参数的组合可以达几千种。上海PCI-E测试测试流程使用PCI-E协议分析仪能不能直接告诉我总线上的协议错误？

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。

规范中规定了共11种不同的Preshoot和De-emphasis的组合，每种组合叫作一个 Preset,实际应用中Tx和Rx端可以在Link Training阶段根据接收端收到的信号质量协商 出一个比较好的Preset值。比如P4没有任何预加重，P7强的预加重。图4.3是 PCIe3.0和4.0标准中采用的预加重技术和11种Preset的组合(参考资料：PCI Express@ Base Specification4 .0) 。对于8Gbps、16Gbps 以及32Gbps信号来说，采用的预加重技术完 全一样，都是3阶的预加重和11种Preset选择。PCI-e硬件科普:PCI-e到底是什么?

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，PCIE 3.0的发射机物理层测试；USB测试PCI-E测试检查

PCI-E4.0的发射机质量测试？信息化PCI-E测试高速信号传输

这个软件以图形化的界面指导用户完 成设置、连接和测试过程，除了可以自动进行示波器测量参数设置以及生成报告外，还提供 了Swing、Common Mode等更多测试项目，提高了测试的效率和覆盖率。自动测试软件使 用的是与SigTest软件完全一样的分析算法，从而可以保证分析结果的一致性。图4.15是 PCIe4.0自动测试软件的设置界面。

主板和插卡的测试项目针对的是系统设备厂商，需要使用PCI-SIG的测试夹具测 试，遵循的是CEM的规范。而对于设计PCIe芯片的厂商来说，其芯片本身的性能首先要 满足的是Base的规范，并且需要自己设计针对芯片的测试板。16是一个典型的PCIe 芯片的测试板，测试板上需要通过扇出通道(Breakout Channel)把被测信号引出并转换成 同轴接口直接连接测试仪器。扇出通道的典型长度小于6英寸，对于16Gbps信号的插损 控制在4dB以内。为了测试中可以对扇出通道的影响进行评估或者去嵌入，测试板上还应 设计和扇出通道叠层设计、布线方式尽量一致的复制通道(Replica Channel),复制通道和扇 出通道的区别是两端都设计成同轴连接方式，这样可以通过对复制通道直接进行测试 推测扇出通道的特性。 信息化PCI-E测试高速信号传输