PCIe4.0的物理層技術(shù)PCIe標(biāo)準(zhǔn)自從推出以來,1代和2代標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在PC和Server上使用10多年時間,正在逐漸退出市場。出于支持更高總線數(shù)據(jù)吞吐率的目的,PCI-SIG組織分別在2010年和2017年制定了PCIe3.0和PCIe4.0規(guī)范,數(shù)據(jù)速率分別達(dá)到8Gbps和16Gbps。目前,PCIe3.0和PCle4.0已經(jīng)在Server及PC上使用,PCIe5.0也在商用過程中。每一代PCIe規(guī)范更新的目的,都是要盡可能在原有PCB板材和接插件的基礎(chǔ)上提供比前代高一倍的有效數(shù)據(jù)傳輸速率,同時保持和原有速率的兼容。別看這是一個簡單的目的,但實(shí)現(xiàn)起來并不容易。如果被測件是標(biāo)準(zhǔn)的PCI-E插槽接口,如何進(jìn)行PCI-E的協(xié)議分析?安徽PCI-E測試推薦貨源
當(dāng)鏈路速率不斷提升時,給接收端留的信號裕量會越來越小。比如PCIe4.0的規(guī)范中 定義,信號經(jīng)過物理鏈路傳輸?shù)竭_(dá)接收端,并經(jīng)均衡器調(diào)整以后的小眼高允許15mV, 小眼寬允許18.75ps,而PCIe5.0規(guī)范中允許的接收端小眼寬更是不到10ps。在這么小 的鏈路裕量下,必須仔細(xì)調(diào)整預(yù)加重和均衡器的設(shè)置才能得到比較好的誤碼率結(jié)果。但是,預(yù) 加重和均衡器的組合也越來越多。比如PCIe4.0中發(fā)送端有11種Preset(預(yù)加重的預(yù)設(shè)模 式),而接收端的均衡器允許CTLE在-6~ - 12dB范圍內(nèi)以1dB的分辨率調(diào)整,并且允許 2階DFE分別在±30mV和±20mV范圍內(nèi)調(diào)整。綜合考慮以上因素,實(shí)際情況下的預(yù)加 重和均衡器參數(shù)的組合可以達(dá)幾千種。測量PCI-E測試銷售電話PCI-E 3.0測試接收端容限測試;
P5 、8Gbps P6 、8Gbps P7 、8Gbps P8 、8GbpsP9 、8Gbps P10 、16GbpsP0 、16GbpsPl 、16Gbps P2 、16Gbps P3 、16Gbps P4 、16Gbps P5 、16Gbps P6 、16GbpsP7 、16Gbps P8 、16Gbps P9、 16Gbps P10的一致性測試碼型。需要注意的一點(diǎn)是,由于在8Gbps和16Gbps下都有11種 Preset值,測試過程中應(yīng)明確當(dāng)前測試的是哪一個Preset值(比如常用的有Preset7、 Preset8 、Presetl 、Preset0等) 。由于手動通過夾具的Toggle按鍵進(jìn)行切換操作非常煩瑣,特別是一些Preset相關(guān)的測試項(xiàng)目中需要頻繁切換,為了提高效率,也可以通過夾具上的 SMP跳線把Toggle信號設(shè)置成使用外部信號,這樣就可以通過函數(shù)發(fā)生器或者有些示波 器自身輸出的Toggle信號來自動控制被測件切換。
簡單總結(jié)一下,PCIe4.0和PCIe3.0在物理層技術(shù)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)有:(1)PCIe4.0的數(shù)據(jù)速率提高到了16Gbps,并向下兼容前代速率;(2)都采用128b/130b數(shù)據(jù)編碼方式;(3)發(fā)送端都采用3階預(yù)加重和11種Preset;(4)接收端都有CTLE和DFE的均衡;(5)PCIe3.0是1抽頭DFE,PCIe4.0是2抽頭DFE;(6)PCIe4.0接收芯片的LaneMargin功能為強(qiáng)制要求(7)PCIe4.0的鏈路長度縮減到12英寸,多1個連接器,更長鏈路需要Retimer;(8)為了支持應(yīng)對鏈路損耗以及不同鏈路的情況,新開發(fā)的PCle3.0芯片和全部PCIe4.0芯片都需要支持動態(tài)鏈路協(xié)商功能;PCI-e體系的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);
要精確產(chǎn)生PCle要求的壓力眼圖需要調(diào)整很多參數(shù),比如輸出信號的幅度、預(yù)加重、 差模噪聲、隨機(jī)抖動、周期抖動等,以滿足眼高、眼寬和抖動的要求。而且各個調(diào)整參數(shù)之間 也會相互制約,比如調(diào)整信號的幅度時除了會影響眼高也會影響到眼寬,因此各個參數(shù)的調(diào) 整需要反復(fù)進(jìn)行以得到 一個比較好化的組合。校準(zhǔn)中會調(diào)用PCI-SIG的SigTest軟件對信號 進(jìn)行通道模型嵌入和均衡,并計(jì)算的眼高和眼寬。如果沒有達(dá)到要求,會在誤碼儀中進(jìn) 一步調(diào)整注入的隨機(jī)抖動和差模噪聲的大小,直到眼高和眼寬達(dá)到參數(shù)要求。為什么沒有PCIE轉(zhuǎn)DP或hdmi?安徽PCI-E測試推薦貨源
PCI-E PCI-E 2.0,PCI-E 3.0插口區(qū)別是什么?安徽PCI-E測試推薦貨源
SigTest軟件的算法由PCI-SIG提供,會對信號進(jìn)行時鐘恢復(fù)、均衡以及眼圖、抖 動的分析。由于PCIe4.0的接收機(jī)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(nèi)調(diào)整,所以SigTest軟件會遍歷所有的CTLE值并進(jìn)行DFE的優(yōu)化,并 根據(jù)眼高、眼寬的結(jié)果選擇比較好的值。14是SigTest生成的PCIe4.0的信號質(zhì)量測試 結(jié)果。SigTest需要用戶手動設(shè)置示波器采樣、通道嵌入、捕獲數(shù)據(jù)及進(jìn)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(shè)置疏忽造成測試結(jié)果的不一致,測試項(xiàng)目 也主要限于信號質(zhì)量與Preset相關(guān)的項(xiàng)目。為了提高PCIe測試的效率和測試項(xiàng)目覆蓋 率,有些示波器廠商提供了相應(yīng)的自動化測試軟件。安徽PCI-E測試推薦貨源