陕西信息化PCI-E测试

PCIe4.0的接收端容限测试在PCIel.0和2.0的时代，接收端测试不是必需的，通常只要保证发送端的信号质量基本就能保证系统的正常工作。但是从PCle3.0开始，由于速率更高，所以接收端使用了均衡技术。由于接收端更加复杂而且其均衡的有效性会影响链路传输的可靠性，所以接收端的容限测试变成了必测的项目。所谓接收容限测试，就是要验证接收端对于恶劣信号的容忍能力。这就涉及两个问题，一个是恶劣信号是怎么定义的，另一个是怎么判断被测系统能够容忍这样的恶劣信号。PCI-e硬件科普:PCI-e到底是什么?陕西信息化PCI-E测试

这个软件以图形化的界面指导用户完 成设置、连接和测试过程，除了可以自动进行示波器测量参数设置以及生成报告外，还提供 了Swing、Common Mode等更多测试项目，提高了测试的效率和覆盖率。自动测试软件使 用的是与SigTest软件完全一样的分析算法，从而可以保证分析结果的一致性。图4.15是 PCIe4.0自动测试软件的设置界面。

主板和插卡的测试项目针对的是系统设备厂商，需要使用PCI-SIG的测试夹具测 试，遵循的是CEM的规范。而对于设计PCIe芯片的厂商来说，其芯片本身的性能首先要 满足的是Base的规范，并且需要自己设计针对芯片的测试板。16是一个典型的PCIe 芯片的测试板，测试板上需要通过扇出通道(Breakout Channel)把被测信号引出并转换成 同轴接口直接连接测试仪器。扇出通道的典型长度小于6英寸，对于16Gbps信号的插损 控制在4dB以内。为了测试中可以对扇出通道的影响进行评估或者去嵌入，测试板上还应 设计和扇出通道叠层设计、布线方式尽量一致的复制通道(Replica Channel),复制通道和扇 出通道的区别是两端都设计成同轴连接方式，这样可以通过对复制通道直接进行测试 推测扇出通道的特性。 陕西信息化PCI-E测试为什么没有PCIE转DP或hdmi？

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。

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。使用PCI-E协议分析仪能不能直接告诉我总线上的协议错误？

并根据不同位置处的误码率绘制出类似眼图的分布图，这个分布图与很多误码仪中眼图扫描功能的实现原理类似。虽然和示波器实 际测试到的眼图从实现原理和精度上都有一定差异，但由于内置在接收芯片内部，在实际环 境下使用和调试都比较方便。PCIe4.0规范中对于Lane Margin扫描的水平步长分辨率、 垂直步长分辨率、样点和误码数统计等都做了一些规定和要求。Synopsys公司展 示的16Gbps信号Lane Margin扫描的示例。克劳德高速数字信号测试实验室PCIE 5.0，速率翻倍vs性能优化；贵州PCI-E测试保养

PCI-e 3.0简介及信号和协议测试方法；陕西信息化PCI-E测试

其中，电气(Electrical) 、协议(Protocol) 、配置(Configuration)等行为定义了芯片的基本 行为，这些要求合在一起称为Base规范，用于指导芯片设计；基于Base规范，PCI-SIG还会 再定义对于板卡设计的要求，比如板卡的机械尺寸、电气性能要求，这些要求合在一起称为 CEM(Card Electromechanical)规范，用以指导服务器、计算机和插卡等系统设计人员的开 发。除了针对金手指连接类型的板卡，针对一些新型的连接方式，如M.2、U.2等，也有一 些类似的CEM规范发布。陕西信息化PCI-E测试