PCIe4.0的物理层技术PCIe标准自从推出以来,1代和2代标准已经在PC和Server上使用10多年时间,正在逐渐退出市场。出于支持更高总线数据吞吐率的目的,PCI-SIG组织分别在2010年和2017年制定了PCIe3.0和PCIe4.0规范,数据速率分别达到8Gbps和16Gbps。目前,PCIe3.0和PCle4.0已经在Server及PC上使用,PCIe5.0也在商用过程中。每一代PCIe规范更新的目的,都是要尽可能在原有PCB板材和接插件的基础上提供比前代高一倍的有效数据传输速率,同时保持和原有速率的兼容。别看这是一个简单的目的,但实现起来并不容易。PCI-e的软件编程接口;广东PCI-E测试安装
项目2.12SystemReceiverLinkEqualizationTest:验证主板在压力信号下的接收机性能及误码率,可以和对端进行链路协商并相应调整对端的预加重,针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.13Add-inCardPLLBandwidth:验证插卡的PLL环路带宽,针对时钟和所有支持的数据速率。·项目2.14Add-inCardPCBImpedance(informative):验证插卡上走线的PCB阻抗,不是强制测试。·项目2.15SystemBoardPCBImpedance(informative):验证主板上走线的PCB阻抗,不是强制测试。接下来,我们重点从发射机和接收机的电气性能测试方面,讲解PCIe4.0的物理层测试方法。河南PCI-E测试销售厂为什么PCI-E3.0开始重视接收端的容限测试?
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。
虽然在编码方式和芯片内部做了很多工作,但是传输链路的损耗仍然是巨大的挑战,特 别是当采用比较便宜的PCB板材时,就不得不适当减少传输距离和链路上的连接器数量。 在PCIe3.0的8Gbps速率下,还有可能用比较便宜的FR4板材在大约20英寸的传输距离 加2个连接器实现可靠信号传输。在PCle4.0的16Gbps速率下,整个16Gbps链路的损耗 需要控制在-28dB @8GHz以内,其中主板上芯片封装、PCB/过孔走线、连接器的损耗总 预算为-20dB@8GHz,而插卡上芯片封装、PCB/过孔走线的损耗总预算为-8dB@8GHz。
整个链路的长度需要控制在12英寸以内,并且链路上只能有一个连接器。如果需要支持更 长的传输距离或者链路上有更多的连接器,则需要在链路中插入Re-timer芯片对信号进行 重新整形和中继。图4.6展示了典型的PCle4.0的链路模型以及链路损耗的预算,图中各 个部分的链路预算对于设计和测试都非常重要,对于测试部分的影响后面会具体介绍。 为什么PCI-E3.0的一致性测试码型和PCI-E2.0不一样?
为了克服大的通道损耗,PCle5.0接收端的均衡能力也会更强一些。比如接收端的 CTLE均衡器采用了2阶的CTLE均衡,其损耗/增益曲线有4个极点和2个零点,其直流增益可以在-5~ - 15dB之间以1dB的分辨率进行调整,以精确补偿通道损耗的 影响。同时,为了更好地补偿信号反射、串扰的影响,其接收端的DFE均衡器也使用了更复 杂的3-Tap均衡器。对于发射端来说,PCle5.0相对于PCIe4.0和PCIe3.0来说变化不大, 仍然是3阶的FIR预加重以及11种预设好的Preset组合。pcie物理层面检测,pcie时序测试;黑龙江PCI-E测试销售
PCI-E4.0的发射机质量测试?广东PCI-E测试安装
按照测试规范的要求,在发送信号质量的测试中,只要有1个Preset值下能够通过信 号质量测试就算过关;但是在Preset的测试中,则需要依次遍历所有的Preset,并依次保存 波形进行分析。对于PCIe3.0和PCIe4.0的速率来说,由于采用128b/130b编码,其一致性测试码型比之前8b/10b编码下的一致性测试码型要复杂,总共包含36个128b/130b的 编码字。通过特殊的设计, 一致性测试码型中包含了长“1”码型、长“0”码型以及重复的“01” 码型,通过对这些码型的计算和处理,测试软件可以方便地进行预加重、眼图、抖动、通道损 耗的计算。 11是典型PCle3.0和PCIe4.0速率下的一致性测试码型。广东PCI-E测试安装
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