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)、测试规范(适用于测试验证方法)等，目前产业界正在逐渐商用第5代版本，同时第6代标准也在制定完善中。由于组织良好的运作、的芯片支持、成熟的产业链，PCIe已经成为服务器和个人计算机上成功的高速串行互联和I/O扩展总线。图4.1是PCIe总线的典型应用场景。PCI-e 3.0简介及信号和协议测试方法；上海通信PCI-E测试
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。上海通信PCI-E测试PCI-E3.0定义了11种发送端的预加重设置，实际应用中应该用那个？
PCIe4.0标准在时钟架构上除了支持传统的共参考时钟(Common Refclk,CC)模式以 外，还可以允许芯片支持参考时钟(Independent Refclk,IR)模式，以提供更多的连接灵 活性。在CC时钟模式下，主板会给插卡提供一个100MHz的参考时钟(Refclk),插卡用这 个时钟作为接收端PLL和CDR电路的参考。这个参考时钟可以在主机打开扩频时钟 (SSC)时控制收发端的时钟偏差，同时由于有一部分数据线相对于参考时钟的抖动可以互 相抵消，所以对于参考时钟的抖动要求可以稍宽松一些
校准完成后，在进行正式测试前，很重要的一点就是要能够设置被测件进入环回模式。 虽然调试时也可能会借助芯片厂商提供的工具设置环回，但标准的测试方法还是要基于链 路协商和通信进行被测件环回模式的设置。传统的误码仪不具有对于PCle协议理解的功 能，只能盲发训练序列，这样的缺点是由于没有经过正常的链路协商，可能会无法把被测件 设置成正确的状态。现在一些新型的误码仪平台已经集成了PCIe的链路协商功能，能够 真正和被测件进行训练序列的沟通，除了可以有效地把被测件设置成正确的环回状态，还可 以和对端被测设备进行预加重和均衡的链路沟通。PCI-e的软件编程接口;
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的一致性测试码型。需要注意的一点是，由于在8Gbps和16Gbps下都有11种 Preset值，测试过程中应明确当前测试的是哪一个Preset值(比如常用的有Preset7、 Preset8 、Presetl 、Preset0等) 。由于手动通过夹具的Toggle按键进行切换操作非常烦琐，特别是一些Preset相关的测试项目中需要频繁切换，为了提高效率，也可以通过夹具上的 SMP跳线把Toggle信号设置成使用外部信号，这样就可以通过函数发生器或者有些示波 器自身输出的Toggle信号来自动控制被测件切换。PCI-E 3.0测试接收端的变化；上海通信PCI-E测试
PCIe如何解决PCI体系结构存在的问题的呢？上海通信PCI-E测试
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。 上海通信PCI-E测试
