PCIe背景概述PCIExpress(PeripheralComponentInterconnectExpress,PCle)总线是PCI总线的串行版本，广泛应用于显卡、GPU、SSD卡、以太网卡、加速卡等与CPU的互联。PCle的标准由PCI-SIG(PCISpecialInterestGroup)组织制定和维护，目前其董事会主要成员有Intel、AMD、nVidia、DellEMC、Keysight、Synopsys、ARM、Qualcomm、VTM等公司，全球会员单位超过700家。PCI-SIG发布的规范主要有Base规范(适用于芯片和协议)、CEM规范(适用于板卡机械和电气设计)、测试...

相应地，在CC模式下参考时钟的 抖动测试中，也会要求测试软件能够很好地模拟发送端和接收端抖动传递函数的影响。而 在IR模式下，主板和插卡可以采用不同的参考时钟，可以为一些特殊的不太方便进行参考 时钟传递的应用场景(比如通过Cable连接时)提供便利，但由于收发端参考时钟不同源，所 以对于收发端的设计难度要大一些(比如Buffer深度以及时钟频差调整机制)。IR模式下 用户可以根据需要在参考时钟以及PLL的抖动之间做一些折中和平衡，保证*终的发射机 抖动指标即可。图4.9是PCIe4.0规范参考时钟时的时钟架构，以及不同速率下对于 芯片Refclk抖动的要求。网络分析仪测试PCIe gen4和g...

当被测件进入环回模式并且误码仪发出压力眼图的信号后，被测件应该会把其从RX 端收到的数据再通过TX端发送出去送回误码仪，误码仪通过比较误码来判断数据是否被 正确接收，测试通过的标准是要求误码率小于1.0×10- 12。 19是用高性能误码仪进 行PCIe4.0的插卡接收的实际环境。在这款误码仪中内置了时钟恢复电路、预加重模块、 参考时钟倍频、信号均衡电路等，非常适合速率高、要求复杂的场合。在接收端容限测试中， 可调ISI板上Trace线的选择也非常重要。如果选择的链路不合适，可能需要非常长的时 间进行Stress Eye的计算和链路调整，甚至无法完成校准和测试。 一般建议事先用VNA ...

(9)PCle4.0上电阶段的链路协商过程会先协商到8Gbps,成功后再协商到16Gbps;(10)PCIe4.0中除了支持传统的收发端共参考时钟模式，还提供了收发端采用参考时钟模式的支持。通过各种信号处理技术的结合，PCIe组织总算实现了在兼容现有的FR-4板材和接插 件的基础上，每一代更新都提供比前代高一倍的有效数据传输速率。但同时收/发芯片会变 得更加复杂，系统设计的难度也更大。如何保证PCIe总线工作的可靠性和很好的兼容性， 就成为设计和测试人员面临的严峻挑战。为什么PCI-E3.0开始重视接收端的容限测试？广西信号完整性测试PCI-E测试 虽然在编码方式和芯片内部做了很多工作，...

当链路速率不断提升时，给接收端留的信号裕量会越来越小。比如PCIe4.0的规范中 定义，信号经过物理链路传输到达接收端，并经均衡器调整以后的小眼高允许15mV, 小眼宽允许18.75ps,而PCIe5.0规范中允许的接收端小眼宽更是不到10ps。在这么小 的链路裕量下，必须仔细调整预加重和均衡器的设置才能得到比较好的误码率结果。但是，预 加重和均衡器的组合也越来越多。比如PCIe4.0中发送端有11种Preset(预加重的预设模 式),而接收端的均衡器允许CTLE在-6～ - 12dB范围内以1dB的分辨率调整，并且允许 2阶DFE分别在±30mV和±20mV范围内调整。综合考虑以上...

另外，在PCIe4 .0发送端的LinkEQ以及接收容限等相关项目测试中，都还需要用到能 与被测件进行动态链路协商的高性能误码仪。这些误码仪要能够产生高质量的16Gbps信 号、能够支持外部100MHz参考时钟的输入、能够产生PCIe测试需要的不同Preset的预加 重组合，同时还要能够对输出的信号进行抖动和噪声的调制，并对接收回来的信号进行均 衡、时钟恢复以及相应的误码判决，在进行测试之前还需要能够支持完善的链路协商。17是 一 个典型的发射机LinkEQ测试环境。由于发送端与链路协商有关的测试项目 与下面要介绍的接收容限测试的连接和组网方式比较类似，所以细节也可以参考下面章节 内容...

·TransactionProtocolTesting(传输协议测试):用于检查设备传输层的协议行为。·PlatformBIOSTesting(平台BIOS测试):用于检查主板BIOS识别和配置PCIe外设的能力。对于PCIe4.0来说，针对之前发现的问题以及新增的特性，替换或增加了以下测试项目·InteroperabilityTesting(互操作性测试):用于检查主板和插卡是否能够训练成双方都支持的比较高速率和比较大位宽(Re-timer要和插卡一起测试)。·LaneMargining(链路裕量测试):用于检查接收端的链路裕量扫描功能。其中，针对电气特性测试，又有专门的物理层测试规范，用于...

在2010年推出PCle3.0标准时，为了避免10Gbps的电信号传输带来的挑战，PCI-SIG 终把PCle3.0的数据传输速率定在8Gbps,并在PCle3.0及之后的标准中把8b/10b编码 更换为更有效的128b/130b编码，以提高有效的数据传输带宽。同时，为了保证数据传输 密度和直流平衡，还采用了扰码的方法，即数据传输前先和一个多项式进行异或，这样传输 链路上的数据就看起来比较有随机性，可以保证数据的直流平衡并方便接收端的时钟恢复。 扰码后的数据到了接收端会再用相同的多项式把数据恢复出来。PCI-E测试信号完整性测试解决方案；河北PCI-E测试维修价格测试类型8Gbps速率...

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PCIe...

相应地，在CC模式下参考时钟的 抖动测试中，也会要求测试软件能够很好地模拟发送端和接收端抖动传递函数的影响。而 在IR模式下，主板和插卡可以采用不同的参考时钟，可以为一些特殊的不太方便进行参考 时钟传递的应用场景(比如通过Cable连接时)提供便利，但由于收发端参考时钟不同源，所 以对于收发端的设计难度要大一些(比如Buffer深度以及时钟频差调整机制)。IR模式下 用户可以根据需要在参考时钟以及PLL的抖动之间做一些折中和平衡，保证*终的发射机 抖动指标即可。图4.9是PCIe4.0规范参考时钟时的时钟架构，以及不同速率下对于 芯片Refclk抖动的要求。PCI-E硬件测试方法有那些办法；福...

由于每对数据线和参考时钟都是差分的，所以主 板的测试需要同时占用4个示波器通道，也就是在进行PCIe4.0的主板测试时示波器能够 4个通道同时工作且达到25GHz带宽。而对于插卡的测试来说，只需要把差分的数据通道 引入示波器进行测试就可以了，示波器能够2个通道同时工作并达到25GHz带宽即可。 12展示了典型PCIe4.0的发射机信号质量测试环境。无论是对于发射机测试，还是对于后面要介绍到的接收机容限测试来说，在PCIe4.0 的TX端和RX端的测试中，都需要用到ISI板。ISI板上的Trace线有几十对，每相邻线对 间的插损相差0.5dB左右。由于测试中用户使用的电缆、连接器的插损都可...

PCIe 的物理层(Physical Layer)和数据链路层(Data Link Layer)根据高速串行通信的 特点进行了重新设计，上层的事务层(Transaction)和总线拓扑都与早期的PCI类似，典型 的设备有根设备(Root Complex) 、终端设备(Endpoint), 以及可选的交换设备(Switch) 。早 期的PCle总线是CPU通过北桥芯片或者南桥芯片扩展出来的，根设备在北桥芯片内部， 目前普遍和桥片一起集成在CPU内部，成为CPU重要的外部扩展总线。PCIe 总线协议层的结构以及相关规范涉及的主要内容。网络分析仪测试PCIe gen4和gen5，sdd21...

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...

PCIe4.0的测试项目PCIe相关设备的测试项目主要参考PCI-SIG发布的ComplianceTestGuide(一致性测试指南)。在PCIe3.0的测试指南中，规定需要进行的测试项目及其目的如下(参考资料：PCIe3.0ComplianceTestGuide):·ElectricalTesting(电气特性测试):用于检查主板以及插卡发射机和接收机的电气性能。·ConfigurationTesting(配置测试):用于检查PCIe设备的配置空间。·LinkProtocolTesting(链路协议测试):用于检查设备的链路层协议行为。pcie 有几种类型,哪个速度快?多端口矩阵测试PCI-...

PCIe4.0的测试项目PCIe相关设备的测试项目主要参考PCI-SIG发布的ComplianceTestGuide(一致性测试指南)。在PCIe3.0的测试指南中，规定需要进行的测试项目及其目的如下(参考资料：PCIe3.0ComplianceTestGuide):·ElectricalTesting(电气特性测试):用于检查主板以及插卡发射机和接收机的电气性能。·ConfigurationTesting(配置测试):用于检查PCIe设备的配置空间。·LinkProtocolTesting(链路协议测试):用于检查设备的链路层协议行为。我的被测件不是标准的PCI-E插槽金手指的接口，怎么进行...

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PCI...

关于各测试项目的具体描述如下：·项目2.1Add-inCardTransmitterSignalQuality:验证插卡发送信号质量，针对2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率。·项目2.2Add-inCardTransmitterPulseWidthJitterTestat16GT/s:验证插卡发送信号中的脉冲宽度抖动，针对16Gbps速率。·项目2.3Add-inCardTransmitterPresetTest:验证插卡发送信号的Preset值是否正确，针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.4AddinCardTransmitterInitialTXEQTest:...

随着数据速率的提高，在发送端对信号高频进行补偿还是不够，于是PCIe3.0及 之后的标准中又规定在接收端(RX端)还要对信号做均衡(Equalization),从而对线路的损 耗进行进一步的补偿。均衡电路的实现难度较大，以前主要用在通信设备的背板或长电缆 传输的场合，近些年也逐渐开始在计算机、消费类电子等领域应用，比如USB3.0、SATA 6G、DDR5中也均采用了均衡技术。图4 .4分别是PCIe3 .0和4 .0标准中对CTLE均衡器 的频响特性的要求。可以看到，均衡器的强弱也有很多挡可选，在Link Training阶段TX 和RX端会协商出一个比较好的组合(参考资料： PCI Exp...

首先来看一下恶劣信号的定义，不是随便一个信号就可以，且恶劣程度要有精确定义才 能保证测量的重复性。通常把用于接收端容限测试的这个恶劣信号叫作Stress Eye,即压 力眼图，实际上是借鉴了光通信的叫法。这个信号是用高性能的误码仪先产生一个纯净的 带特定预加重的信号，然后在这个信号上叠加精确控制的随机抖动(RJ)、周期抖动(SJ)、差 模和共模噪声以及码间干扰(ISI)。为了确定每个成分的大小都符合规范的要求，测试之前需要先用示波器对误码仪输出的信号进行校准。其中，ISI抖动是由PCIe协会提供的测试 夹具产生，其夹具上会模拟典型的主板或者插卡的PCB走线对信号的影响。在PCIe3.0的 CB...

PCIe4.0的测试项目PCIe相关设备的测试项目主要参考PCI-SIG发布的ComplianceTestGuide(一致性测试指南)。在PCIe3.0的测试指南中，规定需要进行的测试项目及其目的如下(参考资料：PCIe3.0ComplianceTestGuide):·ElectricalTesting(电气特性测试):用于检查主板以及插卡发射机和接收机的电气性能。·ConfigurationTesting(配置测试):用于检查PCIe设备的配置空间。·LinkProtocolTesting(链路协议测试):用于检查设备的链路层协议行为。PCI-E3.0定义了11种发送端的预加重设置，实际应用...

综上所述，PCIe4.0的信号测试需要25GHz带宽的示波器，根据被测件的不同可能会 同时用到2个或4个测试通道。对于芯片的测试需要用户自己设计测试板；对于主板或者 插卡的测试来说，测试夹具的Trace选择、测试码型的切换都比前代总线变得更加复杂了； 在数据分析时除了要嵌入芯片封装的线路模型以外，还要把均衡器对信号的改善也考虑进 去。PCIe协会提供的SigTest软件和示波器厂商提供的自动测试软件都可以为PCle4. 0的测试提供很好的帮助。 如果被测件是标准的PCI-E插槽接口，如何进行PCI-E的协议分析？DDR测试PCI-E测试协议测试方法对于PCIe来说，由于长链路时的损...

PCle5.0接收端CILE均衡器的频率响应PCIe5.0的主板和插卡的测试方法与PCIe4.0也是类似，都需要通过CLB或者CBB的测试夹具把被测信号引出接入示波器进行发送信号质量测试，并通过误码仪的配合进行LinkEQ和接收端容限的测试。但是具体细节和要求上又有所区别，下面将从发送端和接收端测试方面分别进行描述。 PCIe5.0发送端信号质量及LinkEQ测试PCIe5.0的数据速率高达32Gbps,因此信号边沿更陡。对于PCIe5.0芯片的信号测试，协会建议的测试用的示波器带宽要高达50GHz。对于主板和插卡来说，由于测试点是在连接器的金手指处，信号经过PCB传输后边沿会变缓一...

PCIe 的物理层(Physical Layer)和数据链路层(Data Link Layer)根据高速串行通信的 特点进行了重新设计，上层的事务层(Transaction)和总线拓扑都与早期的PCI类似，典型 的设备有根设备(Root Complex) 、终端设备(Endpoint), 以及可选的交换设备(Switch) 。早 期的PCle总线是CPU通过北桥芯片或者南桥芯片扩展出来的，根设备在北桥芯片内部， 目前普遍和桥片一起集成在CPU内部，成为CPU重要的外部扩展总线。PCIe 总线协议层的结构以及相关规范涉及的主要内容。PCI-E PCI-E 2.0,PCI-E 3.0插口...

关于各测试项目的具体描述如下：·项目2.1Add-inCardTransmitterSignalQuality:验证插卡发送信号质量，针对2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率。·项目2.2Add-inCardTransmitterPulseWidthJitterTestat16GT/s:验证插卡发送信号中的脉冲宽度抖动，针对16Gbps速率。·项目2.3Add-inCardTransmitterPresetTest:验证插卡发送信号的Preset值是否正确，针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.4AddinCardTransmitterInitialTXEQTest:...

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 系统架构及物理层一致性测试；DDR测试PCI-E测试修理 是用矢量网络分析仪进行链路标定的典...

PCIe4.0的测试夹具和测试码型要进行PCIe的主板或者插卡信号的一致性测试(即信号电气质量测试),首先需要使用PCIe协会提供的夹具把被测信号引出。PCIe的夹具由PCI-SIG定义和销售，主要分为CBB(ComplianceBaseBoard)和CLB(ComplianceLoadBoard)。对于发送端信号质量测试来说，CBB用于插卡的测试，CLB用于主板的测试；但是在接收容限测试中，由于需要把误码仪输出的信号通过夹具连接示波器做校准，所以无论是主板还是插卡的测试，CBB和CLB都需要用到。PCI-E测试和协议调试；陕西PCI-E测试商家并根据不同位置处的误码率绘制出类似眼图的分布图，...

当被测件进入环回模式并且误码仪发出压力眼图的信号后，被测件应该会把其从RX 端收到的数据再通过TX端发送出去送回误码仪，误码仪通过比较误码来判断数据是否被 正确接收，测试通过的标准是要求误码率小于1.0×10- 12。 19是用高性能误码仪进 行PCIe4.0的插卡接收的实际环境。在这款误码仪中内置了时钟恢复电路、预加重模块、 参考时钟倍频、信号均衡电路等，非常适合速率高、要求复杂的场合。在接收端容限测试中， 可调ISI板上Trace线的选择也非常重要。如果选择的链路不合适，可能需要非常长的时 间进行Stress Eye的计算和链路调整，甚至无法完成校准和测试。 一般建议事先用VNA ...

要精确产生PCle要求的压力眼图需要调整很多参数，比如输出信号的幅度、预加重、 差模噪声、随机抖动、周期抖动等，以满足眼高、眼宽和抖动的要求。而且各个调整参数之间 也会相互制约，比如调整信号的幅度时除了会影响眼高也会影响到眼宽，因此各个参数的调 整需要反复进行以得到 一个比较好化的组合。校准中会调用PCI-SIG的SigTest软件对信号 进行通道模型嵌入和均衡，并计算的眼高和眼宽。如果没有达到要求，会在误码仪中进 一步调整注入的随机抖动和差模噪声的大小，直到眼高和眼宽达到参数要求。PCI-E 3.0及信号完整性测试方法;机械PCI-E测试代理商规范中规定了共11种不同的Preshoot和De...

要精确产生PCle要求的压力眼图需要调整很多参数，比如输出信号的幅度、预加重、 差模噪声、随机抖动、周期抖动等，以满足眼高、眼宽和抖动的要求。而且各个调整参数之间 也会相互制约，比如调整信号的幅度时除了会影响眼高也会影响到眼宽，因此各个参数的调 整需要反复进行以得到 一个比较好化的组合。校准中会调用PCI-SIG的SigTest软件对信号 进行通道模型嵌入和均衡，并计算的眼高和眼宽。如果没有达到要求，会在误码仪中进 一步调整注入的随机抖动和差模噪声的大小，直到眼高和眼宽达到参数要求。PCI Express物理层接口(PIPE)；辽宁PCI-E测试修理CTLE均衡器可以比较好地补偿传输通道的线性...

这么多的组合是不可能完全通过人工设置和调整 的，必须有一定的机制能够根据实际链路的损耗、串扰、反射差异以及温度和环境变化进行 自动的参数设置和调整，这就是链路均衡的动态协商。动态的链路协商在PCIe3.0规范中 就有定义，但早期的芯片并没有普遍采用；在PCIe4.0规范中，这个要求是强制的，而且很 多测试项目直接与链路协商功能相关，如果支持不好则无法通过一致性测试。图4.7是 PCIe的链路状态机，从设备上电开始，需要经过一系列过程才能进入L0的正常工作状态。 其中在Configuration阶段会进行简单的速率和位宽协商，而在Recovery阶段则会进行更 加复杂的发送端预加重和...