雖然在編碼方式和芯片內部做了很多工作,但是傳輸鏈路的損耗仍然是巨大的挑戰,特 別是當采用比較便宜的PCB板材時,就不得不適當減少傳輸距離和鏈路上的連接器數量。 在PCIe3.0的8Gbps速率下,還有可能用比較便宜的FR4板材在大約20英寸的傳輸距離 加2個連接器實現可靠信號傳輸。在PCle4.0的16Gbps速率下,整個16Gbps鏈路的損耗 需要控制在-28dB @8GHz以內,其中主板上芯片封裝、PCB/過孔走線、連接器的損耗總 預算為-20dB@8GHz,而插卡上芯片封裝、PCB/過孔走線的損耗總預算為-8dB@8GHz。
整個鏈路的長度需要控制在12英寸以內,并且鏈路上只能有一個連接器。如果需要支持更 長的傳輸距離或者鏈路上有更多的連接器,則需要在鏈路中插入Re-timer芯片對信號進行 重新整形和中繼。圖4.6展示了典型的PCle4.0的鏈路模型以及鏈路損耗的預算,圖中各 個部分的鏈路預算對于設計和測試都非常重要,對于測試部分的影響后面會具體介紹。 PCI-E 3.0測試發送端變化;校準PCI-E測試維修價格
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。 設備PCI-E測試多端口矩陣測試走pcie通道的M.2接口必定是支持NVME協議的嗎?
隨著數據速率的提高,芯片中的預加重和均衡功能也越來越復雜。比如在PCle 的1代和2代中使用了簡單的去加重(De-emphasis)技術,即信號的發射端(TX)在發送信 號時對跳變比特(信號中的高頻成分)加大幅度發送,這樣可以部分補償傳輸線路對高 頻成分的衰減,從而得到比較好的眼圖。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。對于3代和4代技術來說,由于信號速率更高,需要采用更加 復雜的去加重技術,因此除了跳變比特比非跳變比特幅度增大發送以外,在跳變比特的前 1個比特也要增大幅度發送,這個增大的幅度通常叫作Preshoot。為了應對復雜的鏈路環境,
·TransactionProtocolTesting(傳輸協議測試):用于檢查設備傳輸層的協議行為。·PlatformBIOSTesting(平臺BIOS測試):用于檢查主板BIOS識別和配置PCIe外設的能力。對于PCIe4.0來說,針對之前發現的問題以及新增的特性,替換或增加了以下測試項目·InteroperabilityTesting(互操作性測試):用于檢查主板和插卡是否能夠訓練成雙方都支持的比較高速率和比較大位寬(Re-timer要和插卡一起測試)。·LaneMargining(鏈路裕量測試):用于檢查接收端的鏈路裕量掃描功能。其中,針對電氣特性測試,又有專門的物理層測試規范,用于規定具體的測試項目和測試方法。表4.2是針對PCIe4.0的主板或插卡需要進行的物理層測試項目,其中灰色背景的測試項目都涉及鏈路協商功能。PCI-E X16,PCI-E 2.0,PCI-E 3.0插口區別是什么?
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。PCI-E3.0定義了11種發送端的預加重設置,實際應用中應該用那個?貴州通信PCI-E測試
高速串行技術(二)之(PCIe中的基本概念);校準PCI-E測試維修價格
另外,在PCIe4 .0發送端的LinkEQ以及接收容限等相關項目測試中,都還需要用到能 與被測件進行動態鏈路協商的高性能誤碼儀。這些誤碼儀要能夠產生高質量的16Gbps信 號、能夠支持外部100MHz參考時鐘的輸入、能夠產生PCIe測試需要的不同Preset的預加 重組合,同時還要能夠對輸出的信號進行抖動和噪聲的調制,并對接收回來的信號進行均 衡、時鐘恢復以及相應的誤碼判決,在進行測試之前還需要能夠支持完善的鏈路協商。17是 一 個典型的發射機LinkEQ測試環境。由于發送端與鏈路協商有關的測試項目 與下面要介紹的接收容限測試的連接和組網方式比較類似,所以細節也可以參考下面章節 內容,其相關的測試軟件通常也和接收容限的測試軟件集成在一起。校準PCI-E測試維修價格
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