眼图测试PCI-E测试保养

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。PCIE 5.0，速率翻倍vs性能优化；眼图测试PCI-E测试保养

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。眼图测试PCI-E测试保养PCI-E 3.0测试发送端变化；

CTLE均衡器可以比较好地补偿传输通道的线性损耗，但是对于一些非线性因素(比如 由于阻抗不匹配造成的信号反射)的补偿还需要借助于DFE的均衡器，而且随着信号速率的提升，接收端的眼图裕量越来越小，采用的DFE技术也相应要更加复杂。在PCle3.0的 规范中，针对8Gbps的信号，定义了1阶的DFE配合CTLE完成信号的均衡；而在PCle4.0 的规范中，针对16Gbps的信号，定义了更复杂的2阶DFE配合CTLE进行信号的均衡。 图 4 .5 分别是规范中针对8Gbps和16Gbps信号接收端定义的DFE均衡器(参考资料： PCI   Express@   Base   Specification   4.0)。

·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，用于规定具体的测试项目和测试方法。表4.2是针对PCIe4.0的主板或插卡需要进行的物理层测试项目,其中灰色背景的测试项目都涉及链路协商功能。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？

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 ExpressR Base Specification 4 .0)。PCIe如何解决PCI体系结构存在的问题的呢？眼图测试PCI-E测试保养

pcie接口定义及知识解析；眼图测试PCI-E测试保养

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接收端均衡的调整和协商。眼图测试PCI-E测试保养

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