在物理层方面,PCIe总线采用多对高速串行的差分信号进行双向高速传输,每对差分 线上的信号速率可以是第1代的2 . 5Gbps、第2代的5Gbps、第3代的8Gbps、第4代的 16Gbps、第5代的32Gbps,其典型连接方式有金手指连接、背板连接、芯片直接互连以及电 缆连接等。根据不同的总线带宽需求,其常用的连接位宽可以选择x1、x4、x8、x16等。如 果采用×16连接以及第5代的32Gbps速率,理论上可以支持约128GBps的双向总线带宽。 另外,2019年PCI-SIG宣布采用PAM-4技术,单Lane数据速率达到64Gbps的第6代标 准规范也在讨论过程中。列出了PCIe每一代技术发展在物理层方面的主要变化。PCI-E硬件测试方法有那些办法;湖北自动化PCI-E测试
关于各测试项目的具体描述如下:·项目2.1Add-inCardTransmitterSignalQuality:验证插卡发送信号质量,针对2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率。·项目2.2Add-inCardTransmitterPulseWidthJitterTestat16GT/s:验证插卡发送信号中的脉冲宽度抖动,针对16Gbps速率。·项目2.3Add-inCardTransmitterPresetTest:验证插卡发送信号的Preset值是否正确,针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.4AddinCardTransmitterInitialTXEQTest:验证插卡能根据链路命令设置成正确的初始Prest值,针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.5Add-inCardTransmitterLinkEqualizationResponseTest:验证插卡对于链路协商的响应时间,针对8Gbps和16Gbps速率。天津信号完整性测试PCI-E测试PCI-e体系的拓扑结构;
Cle4.0测试的CBB4和CLB4夹具无论是Preset还是信号质量的测试,都需要被测件工作在特定速率的某些Preset下,要通过测试夹具控制被测件切换到需要的设置状态。具体方法是:在被测件插入测试夹具并且上电以后,可以通过测试夹具上的切换开关控制DUT输出不同速率的一致性测试码型。在切换测试夹具上的Toggle开关时,正常的PCle4.0的被测件依次会输出2.5Gbps、5Gbps-3dB、5Gbps-6dB、8GbpsP0、8GbpsP1、8GbpsP2、8GbpsP3、8GbpsP4、8Gbps
当链路速率不断提升时,给接收端留的信号裕量会越来越小。比如PCIe4.0的规范中 定义,信号经过物理链路传输到达接收端,并经均衡器调整以后的小眼高允许15mV, 小眼宽允许18.75ps,而PCIe5.0规范中允许的接收端小眼宽更是不到10ps。在这么小 的链路裕量下,必须仔细调整预加重和均衡器的设置才能得到比较好的误码率结果。但是,预 加重和均衡器的组合也越来越多。比如PCIe4.0中发送端有11种Preset(预加重的预设模 式),而接收端的均衡器允许CTLE在-6~ - 12dB范围内以1dB的分辨率调整,并且允许 2阶DFE分别在±30mV和±20mV范围内调整。综合考虑以上因素,实际情况下的预加 重和均衡器参数的组合可以达几千种。一种PCIE通道带宽的测试方法;
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。为什么PCI-E3.0的一致性测试码型和PCI-E2.0不一样?天津信号完整性测试PCI-E测试
PCI-E 3.0测试接收端的变化;湖北自动化PCI-E测试
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。湖北自动化PCI-E测试
PCIe5.0物理层技术PCI-SIG组织于2019年发布了针对PCIe5.0芯片设计的Base规范,针对板卡设计的CEM规范也在2021年制定完成,同时支持PCIe5.0的服务器产品也在2021年开始上市发布。对于PCIe5.0测试来说,其链路的拓扑模型与PCIe4.0类似,但数据速率从PCIe4.0的16Gbps提升到了32Gbps,因此链路上封装、PCB、连接器的损耗更大,整个链路的损耗达到 - 36dB@16GHz,其中系统板损耗为 - 27dB,插卡的损耗为 - 9dB。.20是PCIe5 . 0的 链路损耗预算的模型。PCI-e硬件科普:PCI-e到底是什么?中国香港PCI-E测试...