CTLE均衡器可以比較好地補償傳輸通道的線性損耗,但是對于一些非線性因素(比如 由于阻抗不匹配造成的信號反射)的補償還需要借助于DFE的均衡器,而且隨著信號速率的提升,接收端的眼圖裕量越來越小,采用的DFE技術也相應要更加復雜。在PCle3.0的 規范中,針對8Gbps的信號,定義了1階的DFE配合CTLE完成信號的均衡;而在PCle4.0 的規范中,針對16Gbps的信號,定義了更復雜的2階DFE配合CTLE進行信號的均衡。 圖 4 .5 分別是規范中針對8Gbps和16Gbps信號接收端定義的DFE均衡器(參考資料: PCI Express@ Base Specification 4.0)。走pcie通道的M.2接口必定是支持NVME協議的嗎?測量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。上海PCI-E測試檢查PCI-e體系的拓撲結構;
在物理層方面,PCIe總線采用多對高速串行的差分信號進行雙向高速傳輸,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PCI-SIG宣布采用PAM-4技術,單Lane數據速率達到64Gbps的第6代標 準規范也在討論過程中。列出了PCIe每一代技術發展在物理層方面的主要變化。
如前所述,在PCle4.0的主板和插卡測試中,PCB、接插件等傳輸通道的影響是通過測 試夾具進行模擬并且需要慎重選擇ISI板上的測試通道,而對端接收芯片封裝對信號的影 響是通過軟件的S參數嵌入進行模擬的。測試過程中需要用示波器軟件或者PCI-SIG提 供的測試軟件把這個S參數文件的影響加到被測波形上。
PCIe4.0信號質量分析可以采用兩種方法: 一種是使用PCI-SIG提供的Sigtest軟件 做手動分析,另一種是使用示波器廠商提供的軟件進行自動測試。 PCI-e 3.0簡介及信號和協議測試方法;
規范中規定了共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。高速串行技術(二)之(PCIe中的基本概念);福建PCI-E測試商家
PCIE 5.0,速率翻倍vs性能優化;測量PCI-E測試
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。測量PCI-E測試