PCIE3.0的发送端信号质量测验

发送端信号质量测验的意图是验证被测件发送出的信号是否满意标准要求。这个测验主要是用宽带示波器捕获其宣布的信号并验证其信号质量满意标准要求。依照现在现在标准中的要求，PCI-E 3.0的一致性测验需求至少13GHz带宽的示波器，并合作上相应的测验夹具和测验软件。之所以PCI-E 3.0测验需求的示波器带宽相关于PCI-E 2.0来说改变不大，是因为信号的上升时间根本没变，不过假如是出于调试的意图，一般主张最好运用16GHz或以上带宽的示波器进行测验。

因为PCI-E 3代的信号经过传输今后信号起伏都现已衰减得很小（典型值是100mV左右），为了确保满足的丈量精度，除了示波器的带宽要满足以外，还需求示波器有很低的底噪声才干确保丈量的准确性和丈量重复性。比方Keysight公司的高端的V或许Z系列示波器都能够用于PCI-E 3.0这样的高速信号的测验中。以V系列示波器来说，其带宽挑选可从8GHz~33GHz，最高采样率80G/s，具有业界最低的底噪声和本底颤动。一起V系列示波器还能够选配高达20G/s的数字通道用于DDR3/4等总线的调试，或许选配高达160bit长度、12.5Gbps数据速率的硬件串行触发及误码检测功用，这是市面上仅有能对PCIE3.0 的128b/130b编码数据进行硬件触发和调试的示波器。

在PCIE3.0的测验中，首要运用PCI-E协会供给的PCI-E 3代的夹具把被测信号引出（PCI-E 3代的夹具和PCI-E 2代相同分为CBB板和CLB板，CBB板用于插卡的测验，CLB板用于主板的测验），然后经过测验夹具上的切换开关操控DUT输出PCI-E 3代的一致性测验码型。在切换板上的按键开关时，正常的PCI-E 3代的被测件顺次会输出2.5Gbps、5Gbps -3dB、5Gbps -6dB、8Gbps P0、8Gbps P1、8Gbps P2、8Gbps P3、8Gbps P4、8Gbps P5、8Gbps P6、8Gbps P7、8Gbps P8、8Gbps P9、8Gbps P10的码型。需求留意的一点是因为PCI-E 3代信号如前所述共有11种Preset值，测验进程中应明确当时测验的是哪一种Preset值，做信号质量测验常用的有Preset7、Preset8、Preset1、Preset0等。下图是PCI-E 3代的CBB板及一致性测验码型。

别的，因为PCI-E 3代的标准里在接纳芯片侧运用了信号均衡技能，并且均衡器关于终究信号质量的改进影响很大。为了把传输通道对信号的恶化以及均衡器对信号的改进作用都考虑进去，PCI-E 3代的测验里很重要的一点是其发送端眼图、颤动等测验的参考点是在接纳端。也就是说，即便咱们是在发送端进行测验，在进行眼图、颤动等测验时也不是直接测验发送端的波形，而是需求把传输通道对信号的恶化的影响以及均衡器对信号的改进影响都考虑进去。

为了模拟出传输通道和芯片封装对信号的影响，测验中需求做传输通道参数的嵌入操作，即Embed。这个传输通道的模型是PCI-E协会以S参数文件的方式供给的，测验进程中需求示波器能把这个S参数文件的影响加到被测波形上。一起，测验进程中示波器是用两个通道别离衔接信号的正负端，要得到最后的差分波形需求示波器对两个通道的波形做相减运算。假如波形相减和S参数嵌入的作业都由示波器软件核算，会大大影响测验速度，因而有些公司的高端示波器内部会有硬件的通道相减及S参数运算功用，能够大大进步测验的速度和功率。

对测验数据做剖析的办法有2种：一种是运用PCI-SIG供给的Sigtest软件做手动剖析，一种是运用示波器厂商供给的主动测验软件。

Sigtest软件是的算法由PCI-SIG免费供给，能够进行信号的眼图、模板、颤动的测验，可是需求用户手动捕获数据进行后剖析，关于不熟练的测验人员简略或许因为设置不对形成测验成果的不一致，并且其测验项目有限，没有掩盖悉数的信号要求。所以针对PCI-E 3.0的测验有些示波器厂商还供给了相应的主动化测验软件，比方Keysight公司的N5393D主动化测验软件。这个软件以图形化的界面辅导用户完结设置、 衔接和测验进程，除了能够主动进行示波器丈量参数设置以及主动生成陈述外，还供给了Swing、Preset、Common Mode等更多测验项目以，进步了测验的功率和可重复性。除此以外，这个软件在测验进程中还会对被测件宣布的码型和速率进行检查，以承认测验运用的是标准要求的正确码型。别的，很重要的一点是，在N5393D软件里，运用的是和SigTest软件彻底相同的剖析算法，然后能够确保剖析成果和SigTest软件的一致性。下图是N5393D软件的设置界面。

因而，简略来说，关于曾经从事PCI-E 2.0的测验人员来说，进行PCI-E 3.0的测验除了需求从头置办PCI-E3.0的测验夹具CLB3和CBB3以外（其实原有的CLB2和CBB2等针对PCI-E2.0测验的夹具牵强也依然能够用于PCI-E3.0的发送信号测验中），PCI-E 3.0的信号测验相关于PCI-E 2.0来说硬件设备的改变不大，根本运用13GHz或16GHz带宽的示波器就能够，可是测验软件关于测验数据的处理变得愈加杂乱了。数据剖析时除了要嵌入传输通道和芯片封装的线路模型以外，还要把均衡器对信号的改进也考虑进去，好在无论是PCI-E协会供给的免费的Sigtest软件仍是Keysight公司的N5393D主动测验软件都能够为PCI-E3.0的测验供给很好的协助。

此外，因为PCI-E总线上要测验的数据Lane的数量许多，尽管测验项目能够由软件主动完结，可是衔接仍是需求人工进行，因而每测验完一对差分线就需求测验人员来更改一下衔接，十分费事。为了进步测验功率，能够把示波器合作相应的微波开关矩阵运用，微波开关矩阵能够在主动测验软件的操控下根据需求进行信号的切换。这样测验人员只需求一次把一切的被测信号都衔接到开关矩阵上，然后运转测验软件就能够了。下图是在PCI-E的测验中合作开关矩阵运用的状况。