用BERTScope做好接收機測試，迎駕5Gbps USB3.0

　　最高速度擴大到5Gbps的USB3.0自完成標準制定以來(lái)，對應產(chǎn)品不斷出現，但主要集中在閃存盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán)等存儲類(lèi)Device產(chǎn)品。筆者從“泰克2011年春季創(chuàng )新論壇”上獲悉，已發(fā)布兩年的USB3.0在中國受到開(kāi)發(fā)者熱捧，并且泰克的高速串行專(zhuān)家及合作伙伴表示，隨著(zhù)不久之后Intel和AMD將其集成到主板（芯片組）中，USB3.0市場(chǎng)的爆發(fā)期在2012年也隨之到來(lái)，因為主板集成USB3.0后必將極大推動(dòng)Host產(chǎn)品的大量涌現，這樣才能真正引爆USB3.0市場(chǎng)。

　　“作為USB測試行業(yè)的領(lǐng)導者和USB3.0標準組織的唯一測試測量技術(shù)貢獻者，泰克預期市場(chǎng)對USB 3.0產(chǎn)品的需求將在未來(lái)幾個(gè)季度不斷增加。”泰克公司大中華區市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理張天生先生表示，“從事高速串行數據設計的工程師需要快速跟進(jìn)，以便及時(shí)抓住涌現的市場(chǎng)機會(huì )。業(yè)界先進(jìn)、完整的測試解決方案和咨詢(xún)服務(wù)可幫助工程師克服USB3.0設計挑戰和產(chǎn)品上市時(shí)間壓力。

　　接收機物理層測試成為必須，BERTScope幫助應對閉合眼圖

　　今年泰克春季創(chuàng )新論壇的一個(gè)重要演講者就是Sarah Boen女士。她目前擔任泰克技術(shù)解決方案的市場(chǎng)經(jīng)理，被稱(chēng)為“泰克HSS技術(shù)權威”。在會(huì )上，Sarah分享了USB3.0測試的關(guān)鍵考慮事項：

　　接收機測試成為必須，包括抖動(dòng)容限、可能導致互操作問(wèn)題的SSC、異步參考時(shí)鐘。

　　通道方面的問(wèn)題，需要考慮發(fā)送線(xiàn)路效應，對于較早期的設計，還必須進(jìn)行軟件通道的仿真。

　　另外出現一些新的挑戰，如12”長(cháng)的Host通道，接收機閉合的眼圖，均衡，發(fā)射機預加重和接收機的連續時(shí)間線(xiàn)性均衡器（CTLE）。

　　鏈路層：均衡、鏈路協(xié)商（Link Training）、加擾/極性轉換、低功耗狀態(tài)機等。

　　Sarah指出，在信號速度低于2.5Gbps時(shí)，完成發(fā)射機的測試基本就可以了，但對于速度超過(guò)2.5Gbps的超高速接口應用如5Gbps USB3.0，接收機測試就變得舉足輕重，因為即使發(fā)射機信號質(zhì)量不錯，但經(jīng)過(guò)長(cháng)的傳輸通道后會(huì )受到很大影響，導致信號在接收機的眼圖是閉合的，快速的信號速率也會(huì )導致接收機錯誤地中斷輸入數據，造成系統錯誤。因此單純的發(fā)射機一致性測試不足以確保整個(gè)系統的誤碼率要求。

　　如USB2.0應用一樣，泰克為USB3.0的發(fā)射機測試提供了超過(guò)規范要求的完整解決方案（手動(dòng)和自動(dòng)可選）。對于復雜得多的接收機測試，泰克則展示了最新的BERTScope解決方案，可幫助開(kāi)發(fā)者加快USB3.0的一致性測試速度。

　　BERTScope系列產(chǎn)品顧名思義，就是融合了誤碼率測試儀（BERT）和示波器（Scope）的優(yōu)點(diǎn)于一身的高性能、高度集成、易于操作高速串行系統的測量、驗證和調試工具，完全能代替傳統的BERT完成誤碼率測試，并且還能實(shí)現眼圖分析、抖動(dòng)分析等高性能示波器所能實(shí)現的指標測試。不僅能對Tx端信號進(jìn)行抖動(dòng)分析、誤碼相關(guān)性分析，還可以根據規范的要求，進(jìn)行Rx端抖動(dòng)、幅度容限測試。對于BERTScope系列測試方案之外的其他相近的方案來(lái)說(shuō)，要實(shí)現相同的測量通常需要三、四臺不同的儀器組合才能實(shí)現。所以，從整體解決方案的角度而言，BERTScope大大降低了整體測試方案的成本，同時(shí)避免了多臺儀器組合使用中復雜的連接和校準問(wèn)題，極大地提高了測試效率和精確度。

　　圖2：泰克BERTScope接收機測試方案的配置情況。

　　Sarah介紹了BERTScope USB3.0接收機測試解決方案的配置情況。如圖2所示，時(shí)鐘恢復模塊CR125A、數字預加重模塊DPP125B與BERTScope 85C誤碼率分析儀相結合，并配上夾具和線(xiàn)纜（泰克的USB3.0夾具可同時(shí)支持發(fā)射、接收機及線(xiàn)纜的測試），主要提供了4大功能：

　　壓力模式發(fā)生/注入：隨機抖動(dòng)（RJ）、正弦抖動(dòng)SJ、擴頻時(shí)鐘（SSC）、預加重，并且是可編程的，輕松實(shí)現調試和特征化。

　　環(huán)回模式設置：自動(dòng)化軟件可實(shí)現一次點(diǎn)擊就完成環(huán)回模式設置。

　　抖動(dòng)容限測試：無(wú)縫處理時(shí)鐘補償特性（SKP）以實(shí)現準確的誤碼率測量；標準符合測試和搜索模式能幫助找到設備的Pass/Fail點(diǎn)。

　　自動(dòng)化軟件：更多接收機測試的自動(dòng)化軟件、報告生成、輕松找回和管理以往的測試

　　本次泰克春季創(chuàng )新論壇就邀請了亞太區一家知名的授權認證實(shí)驗室——百佳泰(Allion)為大家分享USB3.0認證測試的注意要點(diǎn)，并且他們也可提供USB2.0/3.0測試服務(wù)(所有USB3.0產(chǎn)品都必須通過(guò)USB2.0標準符合的測試)。百佳泰于臺灣、日本、中國、韓國和北美等地設有實(shí)驗室，為各地的IT開(kāi)發(fā)商提供當地的多樣化服務(wù)。去年8月，百佳泰于深圳設立新實(shí)驗室，測試服務(wù)涵蓋USB、HDMI、DisplayPort、SATA等標準認證、以及獨家開(kāi)發(fā)的固態(tài)硬盤(pán)（SSD）測試方案，和全球電視信號測量服務(wù)。

　　百佳泰業(yè)務(wù)總部協(xié)理歐勤圣先生表示：“百佳泰與泰克存在長(cháng)期的合作關(guān)系。泰克的解決方案在確保我們一致性測試的質(zhì)量和效率方面扮演著(zhù)一個(gè)重要角色，并幫助我們在行業(yè)居于前沿地位。”

　　鏈路和協(xié)議層測試方案為USB3.0開(kāi)發(fā)錦上添花

　　對于USB3.0的鏈路層和協(xié)議層測試，雖然不是標準認證的必測項，但對于希望進(jìn)一步調試和深入分析的USB3.0設計者卻意義重大。位于美國硅谷Sunnyvale的專(zhuān)業(yè)協(xié)議分析儀供應商Total Phase這次也受邀在泰克春季創(chuàng )新論壇上演講，向從事SuperSpeed USB開(kāi)發(fā)的工程師介紹其完整的鏈路和協(xié)議層解決方案——Beagle USB 5000 SuperSpeed協(xié)議分析儀。

　　Total Phase是行業(yè)內成長(cháng)最快的協(xié)議分析儀廠(chǎng)商。他們的專(zhuān)業(yè)分析儀可以實(shí)時(shí)捕獲和分析Host和Device之間的數據流和更底層總線(xiàn)的狀況，并對數據流進(jìn)行檢查和分析錯誤，還可允許用戶(hù)篩選出感興趣的事件。

　　Total Phase公司產(chǎn)品和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Fred Rastgar在演講中指出，USB3.0的鏈路層調試面臨數據流激增、更為復雜的狀態(tài)機帶來(lái)的挑戰。Total Phase的最新款USB3.0分析儀Beagle USB 5000可通過(guò)LiveDisplay模塊來(lái)瞬時(shí)查看總線(xiàn)上發(fā)生的事情，LiveFilter模塊則可捕獲并留下感興趣的數據流，把不關(guān)注的packet濾除掉，LiveSearch模塊可在海量的碼流中搜索感興趣的packet,更快地發(fā)現問(wèn)題所在，同時(shí)該設備還可對USB3.0的新功能加擾和極性轉換進(jìn)行自動(dòng)解碼，追蹤和上行下行的錯誤檢測。另外，它可查看各種鏈路協(xié)商和狀況狀態(tài)機（LTSSM），實(shí)時(shí)追蹤狀態(tài)之間的跳轉，了解狀態(tài)跳轉沖突。由于可同步捕獲USB3.0和USB2.0數據，即時(shí)解碼各種Class-level數據，復雜的拓撲分析也迎刃而解。

　　USB3.0的協(xié)議復雜度因為其獨立的雙向數據流（Rx和Tx）而提高。Total Phase的協(xié)議分析儀與泰克的示波器配合使用，通過(guò)基于靈活狀態(tài)的先進(jìn)觸發(fā)特性，可同時(shí)觀(guān)測物理層和協(xié)議層，更快地找到問(wèn)題所在。