USB 3.0實(shí)測評鑒與報告：快速領(lǐng)略問(wèn)題癥結與解決方案

 

　　問(wèn)題分享二：LFPS低頻周期信號的振幅不符合規范(800 mV<= X <=1.200mV)。

　　在驗證USB 3.0的過(guò)程中，另一項重要的測試LFPS(Low Frequency Periodic Signaling)信號，目的為驗證LFPS在經(jīng)過(guò)一定的傳輸信號長(cháng)度后，其衰減值是否仍在規范之內，以確保USB 3.0的傳輸速度與質(zhì)量。

　　首先，根據USB 3.0的規范指出，其LFPS差分訊號的正常范圍應屬800 mV至1200mV之間。在測試我們選用的USB3.0產(chǎn)品時(shí)發(fā)現，其差分訊號測得604.4mV，并不符合協(xié)會(huì )規范。因此，我們從訊號的衰減因素著(zhù)手進(jìn)行解決方案，發(fā)現原因是由訊號復元組件也就是Repeater(Redriver)所造成，現今許多裝置為了方便消費者使用，外嵌許多USB接口，但不是每個(gè)接口都直接建置在主機版上，為了讓更多的USB接口可以延伸到各個(gè)位置，需要透過(guò)額外加的Cable來(lái)延長(cháng)，這時(shí)訊號的傳遞就可能受到Chip與接口傳輸距離過(guò)長(cháng)造成訊號質(zhì)量嚴重衰減。此時(shí)透過(guò)Repeater可讓原始訊號在經(jīng)過(guò)延長(cháng)后的傳輸距離后作一個(gè)重整與還原的動(dòng)作，使訊號維持一定的強度。但Repeater的參數(EX: Gain)若調整不正確，將會(huì )造成錯誤的行為及振幅，而在我們重新更換過(guò)Repeater之后，立即發(fā)現如圖四的結果，其差分訊號下降至1080.4mV并符合協(xié)會(huì )規范。

　　這項問(wèn)題肇因即可說(shuō)明，如果USB 3.0主機芯片和連接器之間的距離太長(cháng)，就會(huì )出現訊號幅度明顯衰減的狀況。若為了改善此情況而加入Repeater，其參數必須調整至一個(gè)最適當的值。Repeater所重整還原出來(lái)的訊號不一定符合系統或規范要求，有時(shí)候訊號經(jīng)過(guò)Repeater的重整還原之后，雖然訊號強度得到了補償;但因參數調整不正確，使其訊號振幅過(guò)大超出規范，所以Repeater的使用需要經(jīng)過(guò)精密的設定與驗證，才能得到最正線(xiàn)的傳輸訊號的穩定質(zhì)量?！　?/p>

 

　　問(wèn)題分享三：從hybrid sleep恢復后，系統會(huì )發(fā)生重置動(dòng)作或USB裝置無(wú)法續傳。

　　不同于前兩項屬于electrical或硬件端的問(wèn)題，我們觀(guān)察到也有因為軟件設定而導致測試失敗。這次我們用USB協(xié)會(huì )定義使用的三項USB產(chǎn)品(known good device)來(lái)作主機軟件端的兼容性測試時(shí)發(fā)現，其中一項產(chǎn)品在從睡眠模式(hybrid sleep)中恢復后，會(huì )產(chǎn)生系統reset或USB傳輸中斷的狀況。根據協(xié)會(huì )規范，當USB正在傳輸檔案時(shí)，即使進(jìn)入睡眠模式后再重新啟動(dòng)，應要做續傳的動(dòng)作，如果發(fā)生停止或reset的狀況即為測試失敗。

　　因此，我們從這個(gè)問(wèn)題肇因可以發(fā)現USB傳輸效能與系統供電的關(guān)聯(lián)性。其他兩項USB產(chǎn)品皆是屬于Self -Power的產(chǎn)品，因此在系統進(jìn)入hybrid sleep后在重新復蘇啟動(dòng)OS時(shí)，由于產(chǎn)品自我供電的特性，使產(chǎn)品不會(huì )因為所連接的Host中斷V_BUS供電而在回到操作系統時(shí)做reset的動(dòng)作，使原本的傳輸中斷。反之，在這個(gè)測試出現失敗的產(chǎn)品中，因為是屬Bus-Power產(chǎn)品，其供電接來(lái)自于所連接的Host，因此從hybrid sleep蘇醒時(shí)，其產(chǎn)品會(huì )因Host供應的V_BUS不足(或中斷)導致來(lái)不及在回到操作系統前完成resume的動(dòng)作，造成reset或中斷傳輸的動(dòng)作?；旧?，我們推測其為產(chǎn)品BIOS的問(wèn)題，因此在我們更換過(guò)產(chǎn)品的BIOS后，即可解決此供電狀況的問(wèn)題(如圖五和圖六)。特別的是，我們發(fā)現現今許多USB產(chǎn)品為了主打省電的功能，各家的BIOS都不盡相同;但為符合協(xié)會(huì )規范，其最低要求是系統從hybrid sleep的狀態(tài)恢復時(shí)，至少要能來(lái)得及反應并啟動(dòng)OS，才不會(huì )造成其他裝置動(dòng)作出現中斷或系統發(fā)生reset的情況。