广西机械PCI-E测试

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-E3.0设计还可以使用和PCI-E2.0一样的PCB板材和连接器吗？广西机械PCI-E测试

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。广西机械PCI-E测试PCIE 3.0的发射机物理层测试；

PCle5.0接收端CILE均衡器的频率响应PCIe5.0的主板和插卡的测试方法与PCIe4.0也是类似，都需要通过CLB或者CBB的测试夹具把被测信号引出接入示波器进行发送信号质量测试，并通过误码仪的配合进行LinkEQ和接收端容限的测试。但是具体细节和要求上又有所区别，下面将从发送端和接收端测试方面分别进行描述。

PCIe5.0发送端信号质量及LinkEQ测试PCIe5.0的数据速率高达32Gbps,因此信号边沿更陡。对于PCIe5.0芯片的信号测试，协会建议的测试用的示波器带宽要高达50GHz。对于主板和插卡来说，由于测试点是在连接器的金手指处，信号经过PCB传输后边沿会变缓一些，所以信号质量测试规定的示波器带宽为33GHz。但是，在接收端容限测试中，由于需要用示波器对误码仪直接输出的比较快边沿的信号做幅度和预加重校准，所以校准用的示波器带宽还是会用到50GHz。

综上所述，PCIe4.0的信号测试需要25GHz带宽的示波器，根据被测件的不同可能会 同时用到2个或4个测试通道。对于芯片的测试需要用户自己设计测试板；对于主板或者  插卡的测试来说，测试夹具的Trace选择、测试码型的切换都比前代总线变得更加复杂了；

在数据分析时除了要嵌入芯片封装的线路模型以外，还要把均衡器对信号的改善也考虑进 去。PCIe协会提供的SigTest软件和示波器厂商提供的自动测试软件都可以为PCle4. 0的测试提供很好的帮助。 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？

由于每对数据线和参考时钟都是差分的，所以主  板的测试需要同时占用4个示波器通道，也就是在进行PCIe4.0的主板测试时示波器能够  4个通道同时工作且达到25GHz带宽。而对于插卡的测试来说，只需要把差分的数据通道  引入示波器进行测试就可以了，示波器能够2个通道同时工作并达到25GHz带宽即可。 12展示了典型PCIe4.0的发射机信号质量测试环境。无论是对于发射机测试，还是对于后面要介绍到的接收机容限测试来说，在PCIe4.0 的TX端和RX端的测试中，都需要用到ISI板。ISI板上的Trace线有几十对，每相邻线对 间的插损相差0.5dB左右。由于测试中用户使用的电缆、连接器的插损都可能会不一致， 所以需要通过配合合适的ISI线对，使得ISI板上的Trace线加上测试电缆、测试夹具、转接  头等模拟出来的整个测试链路的插损满足测试要求。比如，对于插卡的测试来说，对应的主  板上的比较大链路损耗为20dB,所以ISI板上模拟的走线加上测试夹具、连接器、转接头、测  试电缆等的损耗应该为15dB(另外5dB的主板上芯片的封装损耗通过分析软件进行模拟)。 为了满足这个要求，比较好的方法是使用矢量网络分析仪(VNA)事先进行链路标定。被测件发不出标准的PCI-E的一致性测试码型，为什么？广西机械PCI-E测试

我的被测件不是标准的PCI-E插槽金手指的接口，怎么进行PCI-E的测试？广西机械PCI-E测试

(9)PCle4.0上电阶段的链路协商过程会先协商到8Gbps,成功后再协商到16Gbps;(10)PCIe4.0中除了支持传统的收发端共参考时钟模式，还提供了收发端采用参考时钟模式的支持。通过各种信号处理技术的结合，PCIe组织总算实现了在兼容现有的FR-4板材和接插  件的基础上，每一代更新都提供比前代高一倍的有效数据传输速率。但同时收/发芯片会变  得更加复杂，系统设计的难度也更大。如何保证PCIe总线工作的可靠性和很好的兼容性， 就成为设计和测试人员面临的严峻挑战。广西机械PCI-E测试