PCI Express發(fā)射器一致性/調(diào)試解決方案

PCI-SIG 6.0規(guī)范引入了PAM4信號，旨在在保持NRZ信號向后兼容的同時(shí)實(shí)現(xiàn)64GT/s。多級（PAM4）方法為采用者和驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)帶來了新的信號完整性挑戰(zhàn)。Tektronix的PCI Express 6.0軟件通過自動化測試來減少這種新復(fù)雜性，確保測量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

Tektronix的PCE6 (Gen6)選項(xiàng)、PCE5 (Gen5)選項(xiàng)、PCE4 (Gen4)選項(xiàng)和PCE3 (Gen 1/2/3)選項(xiàng)應(yīng)用程序為PCI Express發(fā)射機(jī)和參考時(shí)鐘符合性測試以及根據(jù)PCI-SIG?規(guī)范進(jìn)行PCI Express設(shè)備調(diào)試和驗(yàn)證提供了全面的解決方案。

應(yīng)用領(lǐng)域

Tektronix為在基礎(chǔ)（硅片）和系統(tǒng)級別上驗(yàn)證和符合PCI Express發(fā)射機(jī)提供了全面的解決方案，包括支持CEM、U.2和M.2接口。使用PCI Express物理層的多種協(xié)議（包括NVMe和CXL）可以利用TekExpress軟件解決方案下的發(fā)射機(jī)和參考時(shí)鐘自動化功能。

TekExpress PCIe測試選擇的符合性測試分析

Tektronix的PCE3 (Gen1/2/3)選項(xiàng)、PCE4 (Gen4)選項(xiàng)和PCE5 (Gen5)選項(xiàng)包括以下的符合性和調(diào)試測試以及電氣驗(yàn)證：

• Root Complex Tx抖動和電壓
• Endpoint Tx抖動和電壓
• 開關(guān)
• 橋接器
• 插入卡
• 系統(tǒng)板
• 嵌入式系統(tǒng)
• Express模塊

在PCIe Gen 1和Gen 2中，偏斜測量需要特別注意一致性碼型（如K28.5，D21.5）并確保每條lane的測試以相同的碼型起點(diǎn)進(jìn)行。

Tektronix PCE6 (Gen6)選項(xiàng)包括以下信號質(zhì)量測量：

• 單位間隔（Unit Interval）
• V-TX-DIFF-PP
• V-TX-EIEOS-FS
• T-TX-UTJ
• T-TX-UDJDD
• T-TX-RJ
• RLM-TX
• SNDR
• PS21 TX
• V-TX-BOOST
• T-TX-UPW-TJ
• T-TX-UPW-DJDD
• V-TX-AC-CM-PP
• V-TX-AC-CM-PP-Filtered

PCIe Gen6對于每個(gè)預(yù)設(shè)值有兩個(gè)Preshoot值和一個(gè)de-embeded值，這使得預(yù)設(shè)測試算法更加復(fù)雜。Tektronix PCE6還配備了Tektronix預(yù)設(shè)測試工具，可以由TekExpress或手動使用。

Tektronix預(yù)設(shè)測試工具

TekExpress符合性自動化現(xiàn)已可用于PCIe Gen 1-3 CEM和Gen 3基礎(chǔ)測試通過PCE3選項(xiàng)，Gen4 CEM和Gen4基礎(chǔ)測試通過PCE4選項(xiàng)，以及Gen5 CEM和Gen5基礎(chǔ)測試通過PCE5選項(xiàng)。

PCE3、PCE4和PCE5選項(xiàng)應(yīng)用程序與Tektronix DPO/MSO70000系列示波器兼容，設(shè)計(jì)用于應(yīng)對下一代串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（如PCI Express）的挑戰(zhàn)。這些示波器提供了領(lǐng)先的垂直噪聲性能和平坦的頻率響應(yīng)。Tektronix DPO/MSO70000系列示波器已獲得PCI-SIG的符合性測試批準(zhǔn)。

TekExpress示波器采集設(shè)置

符合性測試

PCI-SIG提供了用于測試PCI Express系統(tǒng)和附加卡的符合性測試。為了將PCI Express系統(tǒng)或設(shè)備列入集成列表，該系統(tǒng)或設(shè)備必須通過互操作性和符合性測試。對于電氣驗(yàn)證，PCI-SIG使用SigTest后捕獲分析軟件，該軟件使用連接到PCI-SIG的CBB（主板+插接板）測試夾具的示波器捕獲的波形來分析附加卡，或使用CLB測試夾具分析系統(tǒng)。手動捕獲所需的波形并進(jìn)行分析是繁瑣且耗時(shí)的，容易出錯(cuò)。

Tektronix的PCE3、PCE4和PCE5選項(xiàng)中的TekExpress自動化用于PCI Express發(fā)射機(jī)符合性測試，減少了測試的工作量，并通過多項(xiàng)獨(dú)特和創(chuàng)新功能加快了符合性測試的速度。這些選項(xiàng)最終允許測試支持多種技術(shù)的設(shè)備，如支持NVMe的附加卡設(shè)備，或通過U.2或M.2連接器進(jìn)行測試。

Tektronix的PCE3、PCE4和PCE5選項(xiàng)中的TekExpress自動化軟件可以通過選擇特定型號的Tektronix AFG或AWG、GRL PCIE 3/4 控制器或NI USB6501 CBB控制器來控制DUT，自動循環(huán)通過符合性測試所需的各種速度、去加重和預(yù)設(shè)值。這消除了在CBB和CLB測試夾具上使用手動按鈕控制DUT時(shí)容易出錯(cuò)的問題。

一個(gè)完整的測試運(yùn)行需要在不同的DUT設(shè)置下在每個(gè)通道上獲取多個(gè)波形。需要分析的波形集會隨著通道數(shù)量的增加而增加。管理和存儲用于分析和未來參考的數(shù)據(jù)是任何符合性解決方案的重要標(biāo)準(zhǔn)。PCE3、PCE4和PCE5選項(xiàng)中的TekExpress自動化軟件除了調(diào)整水平和垂直設(shè)置以及采集深度以獲得最佳信號質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確分析外，還提供了簡化多重獲取波形管理的功能。

該功能利用PCI-SIG的SigTest EXE分析已獲取的波形，使得分析結(jié)果與PCI-SIG工作組用于符合性測試的SigTest后捕獲分析軟件一致。PCE3、PCE4和PCE5選項(xiàng)中的TekExpress自動化軟件在選擇數(shù)據(jù)速率、電壓擺動、預(yù)設(shè)值和要運(yùn)行的測試方面提供了靈活性。它還提供了去嵌通道和測試夾具效應(yīng)的選項(xiàng)，能夠根據(jù)規(guī)范要求提供引腳信號的準(zhǔn)確表示。

TekExpress使用Tektronix下一代PAM4工具PAMJET進(jìn)行測量。在分析過程中，TekExpress會根據(jù)規(guī)范自動設(shè)置該工具，捕獲結(jié)果并將其報(bào)告給用戶。PAMJET還允許專家用戶配置PAMJET工具，以在非規(guī)范設(shè)置下測試DUT進(jìn)行調(diào)試。PAMJET引入了信號與噪聲失真比（SNDR）測量，其測量方法已更新，以支持最新的PCI Express 6.0基礎(chǔ)規(guī)范。集成了儀器噪聲補(bǔ)償功能以提高測量的準(zhǔn)確性。

在PAM4發(fā)射機(jī)分析中選擇測量類別

所有分析結(jié)果都編譯成PDF/HTML/CSV格式的報(bào)告，其中可以包括通過/失敗摘要、眼圖、設(shè)置配置和用戶評論。報(bào)告的內(nèi)容可以自定義，以包括感興趣的信息，如附加結(jié)果和基于測試名稱/通過失敗/均衡化的自定義報(bào)告生成。

使用TekExpress進(jìn)行參考時(shí)鐘測試

由于PCI-SIG標(biāo)準(zhǔn)支持的最高數(shù)據(jù)速率驅(qū)動的抖動限制減少，參考時(shí)鐘測試已經(jīng)從可選變?yōu)樵S多設(shè)計(jì)中的必需。此外，由于在Gen5系統(tǒng)中取消了雙端口（數(shù)據(jù)和時(shí)鐘發(fā)射機(jī)測試），因此需要在參考時(shí)鐘上進(jìn)行符合性測試。TekExpress PCIe解決方案現(xiàn)已集成了SkyWorks時(shí)鐘抖動工具，使參考時(shí)鐘測試自動化且無麻煩。一旦用戶將參考時(shí)鐘輸出連接到示波器，TekExpress PCIe軟件將獲取信號，調(diào)用SkyWorks時(shí)鐘抖動工具，并提供Gen1至Gen5的參考時(shí)鐘測試結(jié)果。Skyworks時(shí)鐘抖動工具支持儀器噪聲補(bǔ)償。

開關(guān)矩陣自動化

開關(guān)矩陣應(yīng)用程序允許使用射頻開關(guān)配置和設(shè)置自動化的多通道測試。該解決方案允許您將多個(gè)發(fā)射機(jī)信號映射到指定的輸入，并將選定的輸入轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)繼電器或示波器通道。選項(xiàng)SWX-PCE支持使用Keithley和Gigatronics開關(guān)分別進(jìn)行最多x12和x16通道的測試，增強(qiáng)了吞吐量和自動化測試速度。

開關(guān)矩陣應(yīng)用程序設(shè)置

調(diào)試和驗(yàn)證

如果DUT或Add-in Card的任何部分未通過符合性測試，應(yīng)用程序包括一個(gè)基于DPOJET的調(diào)試和分析工具包，專門用于PCI Express接口的調(diào)試和驗(yàn)證。

PCIe Gen3和Gen4引入的新抖動測量提供了針對數(shù)據(jù)依賴性抖動（DDJ）和非相關(guān)確定性抖動（UDJDD）的獨(dú)立限制。分離DDJ（可以通過發(fā)射機(jī)和接收機(jī)均衡進(jìn)行補(bǔ)償）和UDJDD（可能由串?dāng)_和電源噪聲等效應(yīng)引起）非常重要。

除了上述抖動測量外，脈沖寬度抖動（PWJ）是一個(gè)新測量，用于解決8到16 Gb/s的信道損耗增加問題。PWJ測量的目的是確保孤立比特符合最小脈沖寬度要求。所有新抖動測量都實(shí)現(xiàn)了基于基本規(guī)范的Q標(biāo)度外推法。Tektronix的PCE3、PCE4和PCE5選項(xiàng)提供了完整的PCI Express 3.0、4.0和5.0基礎(chǔ)規(guī)范抖動測量集，幫助硅片設(shè)計(jì)人員驗(yàn)證其硅片是否符合基礎(chǔ)規(guī)范要求。

此外，基礎(chǔ)規(guī)范要求在發(fā)射機(jī)引腳處定義。測量計(jì)算之前，必須去嵌測試通道?？梢允褂肨ektronix的SDLA64串行數(shù)據(jù)鏈路分析軟件輕松創(chuàng)建去嵌濾波器，然后將其快速輸入到PCE3和PCE4基礎(chǔ)規(guī)范測量設(shè)置中并保存以備將來使用。除了抖動外，PCE3和PCE4還提供了電壓、封裝損耗和發(fā)射機(jī)均衡測量。

PCE3和PCE4選項(xiàng)利用Tektronix SDLA64軟件的信道建模和接收機(jī)均衡功能來支持CEM測量。與其他解決方案不同，PCE3和PCE4選項(xiàng)提供了完整的信號可視性，展示了嵌入符合性信道后的信號以及應(yīng)用接收機(jī)均衡后的信號?？梢栽O(shè)置眼圖和測量來直觀地查看信道嵌入、CTLE應(yīng)用和DFE的結(jié)果。例如，在確定最佳Rx均衡設(shè)置（CTLE設(shè)置和DFE抽頭值）時(shí)，生成的眼圖和測量顯示了后處理對采集信號的影響。然后可以在波形上進(jìn)行符合性測量。

TekExpress PCI Express測試報(bào)告

DPOJet PCIE3基礎(chǔ)規(guī)范測量套件

用于Gen6基礎(chǔ)測量的PAMJET

Tektronix創(chuàng)建了一個(gè)下一代PAM4工具，稱為PAMJET，用于Gen6基礎(chǔ)測量。該P(yáng)AMJET工具可以配置測量，執(zhí)行Bessel Thompson濾波，配置Gen6時(shí)鐘恢復(fù)，配置CTLE，并報(bào)告結(jié)果。這些內(nèi)置功能專為輔助Gen6基礎(chǔ)測試而設(shè)計(jì)。

Tektronix基于DPOJET的RefClock測量為實(shí)現(xiàn)PCI Express基礎(chǔ)規(guī)范Rev 1.0中描述的Gen1、Gen2、Gen3、Gen4和Gen5參考時(shí)鐘規(guī)范提供了可靠的方法。

您可以使用可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)命令（SCPI）與TekExpress應(yīng)用程序通信。TekExpress應(yīng)用程序的在線幫助文檔描述了TCPIP套接字配置和TekVISA配置以執(zhí)行SCPI命令的步驟。

PCI Express解碼器

解碼并以協(xié)議感知視圖顯示PCIe數(shù)據(jù)，顯示標(biāo)準(zhǔn)中的字符和名稱，例如有序集合：SKP，電氣空閑和EIEOS。具有波形的時(shí)間相關(guān)事件表視圖允許同時(shí)快速搜索感興趣的事件。所有解碼功能都支持PCIe第1至4代。PCIe觸發(fā)器通過示波器垂直菜單下的總線設(shè)置輕松配置，并提供多種用戶可調(diào)設(shè)置。PCIe數(shù)據(jù)流與串行總線觸發(fā)和搜索集成，用于PCIe第1代和第2代，允許觸發(fā)感興趣的信息。