泰克自動化接收器測試方案，提升PCIe測試驗(yàn)證精度與效率

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近二十年來，PCI Express技術(shù)已成為廣泛采用的高速串行接口連接標(biāo)準(zhǔn)。最新的 PCIe規(guī)范滿足了數(shù)據(jù)密集型市場的需求，例如人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)和高性能計(jì)算。泰克PCIe 自動化測試解決方案能夠處理設(shè)置和校準(zhǔn)，顯著降低了測試復(fù)雜性。與低噪音測量硬件相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確且可重復(fù)的信號完整性測量。作為 PCI-SIG工作組的活躍投票成員，泰克擁有發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、參考時鐘和鎖相環(huán) (PLL) 驗(yàn)證所需的豐富專業(yè)知識。

泰克公司推出的PCI Express接收器測試套件，通過自動化軟件和行業(yè)領(lǐng)先的測試設(shè)備，顯著簡化了接收器測試的復(fù)雜性，同時確保與最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同步發(fā)展。該測試套件支持從PCIe Gen3到Gen6的多種速率和規(guī)范，適用于多種應(yīng)用場景，包括系統(tǒng)級驗(yàn)證、硅片測試和合規(guī)性評估。通過自動化校準(zhǔn)、鏈路訓(xùn)練和抖動容限測試等功能，泰克解決方案為工程師提供了高效、精確的測試工具，助力其在高性能計(jì)算和通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

泰克PCI Express接收器測試套件支持廣泛的速率和規(guī)范，包括PCIe Gen6（64 GT/s）、Gen5（32 GT/s）、Gen4（16 GT/s）和Gen3（8 GT/s），覆蓋以下應(yīng)用場景：

●   PCI Express 64 GT/s、32 GT/s、16 GT/s和8 GT/s

●   第6代/第5代/第4代/第3代基礎(chǔ)規(guī)范（硅驗(yàn)證）和第5代/第4代/第3代CEM規(guī)范（系統(tǒng)驗(yàn)證和合規(guī)性）

●   Root Complex和非Root Complex硅片

●   系統(tǒng)（主板和服務(wù)器）、插卡、交換機(jī)和橋接器、擴(kuò)展設(shè)備（重定時器和重驅(qū)動器）

Stressed Eye 校準(zhǔn)

泰克PCI Express接收器測試套件通過其自動化軟件和向?qū)接脩艚缑?，為工程師提供了一種高效且精確的測試解決方案。該套件支持適用于Tektronix DPO70000SX系列實(shí)時示波器和Anritsu MP1900A BERT的接收器自動化軟件，能夠引導(dǎo)用戶完成每一步校準(zhǔn)和測試流程。其彈出式用戶提示進(jìn)一步簡化了決策過程，同時支持最新的行業(yè)工具（如SigTest和Seasim）；此外，該測試套件還提供詳細(xì)的校準(zhǔn)和測試報告，幫助用戶快速獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

PCI Express Gen6（64 GT/s）

●   Stressed Eye 校準(zhǔn)（64 GT/s）：支持64 GT/s速率，包括交流/直流平衡、幅度、四抽頭發(fā)送器（Tx）均衡、正弦抖動和隨機(jī)抖動校準(zhǔn), 以及差分模式干擾（DMI）、共模干擾（CMI）、預(yù)設(shè)和CTLE選擇；

●   抖動容限測試：通過Seasim統(tǒng)計(jì)仿真工具進(jìn)行插入損耗計(jì)算，支持自動示波器噪聲補(bǔ)償。

PCI Express Gen5（32 GT/s）

●   Stressed Eye校準(zhǔn)：支持32 GT/s速率，包括交流/直流平衡、幅度、四抽頭發(fā)送器（Tx）均衡、正弦抖動和隨機(jī)抖動校準(zhǔn)，以及差分模式干擾（DMI）、共模干擾（CMI）、預(yù)設(shè)和CTLE選擇。

●   鏈路均衡測試：支持接收器和發(fā)送器鏈路均衡測試，提供高級調(diào)試模式。

由BERT的PPG（脈沖圖形發(fā)生器）生成的Stressed Eye信號的校準(zhǔn)至關(guān)重要，確保接收器在符合PCI-SIG規(guī)范的情況下進(jìn)行測試，并施加適當(dāng)?shù)母蓴_。在64 GT/s速率下的新挑戰(zhàn)要求采用Tektronix PCI Express接收器測試套件的全自動化方法，以避免其他繁瑣且容易出錯的方法。讓Tektronix工程師的領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)您完成校準(zhǔn)步驟，從精確的TP3測量開始，直至在允許公差范圍內(nèi)輕松獲得TP2眼圖。工程師將花費(fèi)更少的時間在校準(zhǔn)上，更多的時間在收集接收器性能和裕量的有意義數(shù)據(jù)上。

TP3 校準(zhǔn)

PCI Express 第6代（64 GT/s）和第5代（32 GT/s）

TP3（從BERT PPG到示波器的電纜后的點(diǎn)）校準(zhǔn)是所有設(shè)備的強(qiáng)制性步驟，以確保在定義的參考平面上滿足公差要求。Tektronix PCI Express接收器測試套件向?qū)⒁龑?dǎo)用戶完成所有必要步驟，以確保前通道信號符合規(guī)范要求，從而確保未來的校準(zhǔn)步驟順利完成。

1.交流-直流平衡（AC-DC Balance）-啟用少量的發(fā)送器均衡去強(qiáng)調(diào)，以在共同的參考平面上平衡模式的低頻和高頻部分。

2.幅度（Amplitude）-差分電壓擺幅需要在720 – 800 mV范圍內(nèi)。

3.發(fā)送器均衡預(yù)設(shè)（Tx Equalization Presets）-校準(zhǔn)預(yù)擊1、預(yù)擊2（僅第6代）和去強(qiáng)調(diào)，以確保在測試接收器時使用真實(shí)的預(yù)設(shè)電平。

4.插入損耗測量（IL Measurement）-使用Seasim在TP1和TP3之間計(jì)算通道插入損耗（在此處計(jì)算TP3參考點(diǎn)之前的損耗，以便稍后去除）。

5.隨機(jī)抖動（RJ）-RJ校準(zhǔn)為0.25 ps [第6代]，0.5 ps [第5代]（均方根值）名義上。

6.正弦抖動（SJ）-SJ校準(zhǔn)范圍為1-3 ps [第6代] / 1-5 ps [第5代]（峰峰值），頻率為100 MHz。

1.SJ@210 MHz-此校準(zhǔn)對于某些校準(zhǔn)中的JTOL（抖動容忍度）測量是必需的。

2.多音正弦抖動（Multi-tone SJ）-對于JTOL測量，最多使用14個頻率的校準(zhǔn)，100 MHz以外的頻率也需要進(jìn)行校準(zhǔn)。

自動表征和精確校準(zhǔn)預(yù)設(shè)、RJ和SJ以及用于校準(zhǔn)的重要參數(shù)，如模式類型、示波器、BERT設(shè)置、回歸線斜率和截距等。

鏈路訓(xùn)練

在接收器測試之前，需要將被測設(shè)備（DUT）置于環(huán)回模式，在該模式下，接收器鎖存器處數(shù)字化的信號被對應(yīng)的發(fā)送器重新傳輸，使可能的比特或突發(fā)錯誤可見。進(jìn)入環(huán)回測試模式需要在誤碼率測試儀（BERT）和DUT之間通過鏈路訓(xùn)練狀態(tài)機(jī)（LTSSM）進(jìn)行復(fù)雜的通信。Tektronix PCI Express接收器測試套件自動化了這個過程，允許通過配置（短路徑）和恢復(fù)（完整訓(xùn)練鏈路Tx和Rx）的環(huán)回，用于不同級別的接收器測試。暴露相關(guān)參數(shù)，使用戶在不增加不必要復(fù)雜性的情況下控制該過程。

鏈路訓(xùn)練配置

接收器和發(fā)送器鏈路均衡測試

在32 GT/s、16 GT/s和8 GT/s速率下，PCI Express合規(guī)性測試需要執(zhí)行接收器鏈路均衡測試（在完整鏈路訓(xùn)練后使用Stressed信號檢查模擬接收器性能）和發(fā)送器鏈路均衡測試（確保在接收器對其鏈路伙伴發(fā)出Tx變化請求時達(dá)到關(guān)鍵的數(shù)字定時限制）。

Tektronix PCI Express接收器測試套件在這些必需測試期間控制BERT和實(shí)時示波器，以提供高效的測試結(jié)果，同時僅在必要時提供控制。

高級調(diào)試模式為LEQ測試提供了額外的故障排除能力，允許定制應(yīng)力源、Tx預(yù)設(shè)、自定義模式、自動搜索CTLE和時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）調(diào)諧。

Tx LEQ測試配置，Rx LEQ測試配置

測試軟件可以通過SCPI命令遠(yuǎn)程操作，允許與自定義測試流程的無縫集成。

抖動容限（JTOL）測試

抖動容限（JTOL）測試需要掃描多個校準(zhǔn)的正弦抖動（SJ）音，從低幅度到高幅度，以觀察被測接收器的時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)（CDR）如何跟蹤這些壓力（通常是在其他噪聲和抖動源的存在下）。在測試過程中，可以配置自定義的JTOL通過/失敗掩碼，并使用不同的搜索算法（向上線性、對數(shù)等）。Tektronix PCI Express接收器測試套件允許工程師以最少的設(shè)置快速獲得詳細(xì)的測試報告。

JTOL測試配置設(shè)置

在JTOL測試中，提供了自定義掩碼和規(guī)范掩碼，以更好地理解DUT性能，特別是在設(shè)計(jì)階段。接收器解決方案執(zhí)行自動反向通道均衡和采樣點(diǎn)優(yōu)化，以確保DUT傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流在誤碼率測試儀接收器處被準(zhǔn)確理解，從而正確確定誤碼率（BER）性能。

JTOL測試結(jié)果與規(guī)范

PCIe PLL帶寬和峰值測試

該測試驗(yàn)證了插卡（AIC）發(fā)送器（Tx）鎖相環(huán)（PLL）是否具有正確的帶寬和峰值。為DUT提供100 MHz參考時鐘，并施加校準(zhǔn)的正弦抖動（SJ），可以測量在特定SJ音調(diào)下通過DUT的Tx PLL的SJ量。通過多個音調(diào)執(zhí)行此過程，可以構(gòu)建PLL頻率響應(yīng)以測量帶寬和峰值。

泰克PCI Express接收器測試套件為第6/5/4/3代設(shè)備提供了全面的正弦抖動（SJ）幅度校準(zhǔn)功能。該功能通過調(diào)制100 MHz參考時鐘來校準(zhǔn)DUT（被測設(shè)備）的Tx PLL，支持可調(diào)節(jié)的SJ幅度和用戶自定義的頻率選擇，確保在PLL的峰值和3dB點(diǎn)具有足夠的分辨率。此外，測試套件還支持增加平均值（建議使用5次平均）以最小化測量變動，同時配備軟件CTLE（連續(xù)時間線性均衡器），以支持高損耗通道和多種DUT Tx模式。

泰克測試套件還提供了精確的PLL帶寬和峰值測量功能，能夠根據(jù)選定的數(shù)據(jù)速率報告PLL的帶寬和峰值性能。DUT Tx可以在合規(guī)模式和抖動測量模式之間切換，以滿足不同的測試需求。測試套件采用一致的DSP算法進(jìn)行SJ校準(zhǔn)和DUT測試，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。最終，測試報告將包含PLL帶寬、峰值、頻率響應(yīng)圖以及各個測量值的詳細(xì)信息，為工程師提供全面的測試數(shù)據(jù)支持。

PLL帶寬測試以及測試結(jié)果