PCI Express發(fā)射器一致性/調試解決方案

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PCI-SIG 6.0規范引入了PAM4信號，旨在在保持NRZ信號向后兼容的同時(shí)實(shí)現64GT/s。多級（PAM4）方法為采用者和驗證團隊帶來(lái)了新的信號完整性挑戰。Tektronix的PCI Express 6.0軟件通過(guò)自動(dòng)化測試來(lái)減少這種新復雜性，確保測量的準確性和可重復性。

Tektronix的PCE6 (Gen6)選項、PCE5 (Gen5)選項、PCE4 (Gen4)選項和PCE3 (Gen 1/2/3)選項應用程序為PCI Express發(fā)射機和參考時(shí)鐘符合性測試以及根據PCI-SIG^?規范進(jìn)行PCI Express設備調試和驗證提供了全面的解決方案。

應用領(lǐng)域

Tektronix為在基礎（硅片）和系統級別上驗證和符合PCI Express發(fā)射機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)射機和參考時(shí)鐘自動(dòng)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、PCE4 (Gen4)選項和PCE5 (Gen5)選項包括以下的符合性和調試測試以及電氣驗證：

●   Root Complex Tx抖動(dòng)和電壓

●   Endpoint Tx抖動(dòng)和電壓

●   開(kāi)關(guān)

●   橋接器

●   插入卡

●   系統板

●   嵌入式系統

●   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)預設值有兩個(gè)Preshoot值和一個(gè)de-embeded值，這使得預設測試算法更加復雜。Tektronix PCE6還配備了Tektronix預設測試工具，可以由TekExpress或手動(dòng)使用。

Tektronix預設測試工具

TekExpress符合性自動(dòng)化現已可用于PCIe Gen 1-3 CEM和Gen 3基礎測試通過(guò)PCE3選項，Gen4 CEM和Gen4基礎測試通過(guò)PCE4選項，以及Gen5 CEM和Gen5基礎測試通過(guò)PCE5選項。

PCE3、PCE4和PCE5選項應用程序與Tektronix DPO/MSO70000系列示波器兼容，設計用于應對下一代串行數據標準（如PCI Express）的挑戰。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。Tektronix DPO/MSO70000系列示波器已獲得PCI-SIG的符合性測試批準。

TekExpress示波器采集設置

符合性測試

PCI-SIG提供了用于測試PCI Express系統和附加卡的符合性測試。為了將PCI Express系統或設備列入集成列表，該系統或設備必須通過(guò)互操作性和符合性測試。對于電氣驗證，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(lái)分析附加卡，或使用CLB測試夾具分析系統。手動(dòng)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。

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

Tektronix的PCE3、PCE4和PCE5選項中的TekExpress自動(dòng)化軟件可以通過(guò)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(lái)控制DUT，自動(dòng)循環(huán)通過(guò)符合性測試所需的各種速度、去加重和預設值。這消除了在CBB和CLB測試夾具上使用手動(dòng)按鈕控制DUT時(shí)容易出錯的問(wèn)題。

一個(gè)完整的測試運行需要在不同的DUT設置下在每個(gè)通道上獲取多個(gè)波形。需要分析的波形集會(huì )隨著(zhù)通道數量的增加而增加。管理和存儲用于分析和未來(lái)參考的數據是任何符合性解決方案的重要標準。PCE3、PCE4和PCE5選項中的TekExpress自動(dòng)化軟件除了調整水平和垂直設置以及采集深度以獲得最佳信號質(zhì)量進(jìn)行準確分析外，還提供了簡(jiǎn)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選項中的TekExpress自動(dòng)化軟件在選擇數據速率、電壓擺動(dòng)、預設值和要運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的選項，能夠根據規范要求提供引腳信號的準確表示。

TekExpress使用Tektronix下一代PAM4工具PAMJET進(jìn)行測量。在分析過(guò)程中，TekExpress會(huì )根據規范自動(dòng)設置該工具，捕獲結果并將其報告給用戶(hù)。PAMJET還允許專(zhuān)家用戶(hù)配置PAMJET工具，以在非規范設置下測試DUT進(jìn)行調試。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基礎規范。集成了儀器噪聲補償功能以提高測量的準確性。

在PAM4發(fā)射機分析中選擇測量類(lèi)別

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

使用TekExpress進(jìn)行參考時(shí)鐘測試

由于PCI-SIG標準支持的最高數據速率驅動(dòng)的抖動(dòng)限制減少，參考時(shí)鐘測試已經(jīng)從可選變?yōu)樵S多設計中的必需。此外，由于在Gen5系統中取消了雙端口（數據和時(shí)鐘發(fā)射機測試），因此需要在參考時(shí)鐘上進(jìn)行符合性測試。TekExpress PCIe解決方案現已集成了SkyWorks時(shí)鐘抖動(dòng)工具，使參考時(shí)鐘測試自動(dòng)化且無(wú)麻煩。一旦用戶(hù)將參考時(shí)鐘輸出連接到示波器，TekExpress PCIe軟件將獲取信號，調用SkyWorks時(shí)鐘抖動(dòng)工具，并提供Gen1至Gen5的參考時(shí)鐘測試結果。Skyworks時(shí)鐘抖動(dòng)工具支持儀器噪聲補償。

開(kāi)關(guān)矩陣自動(dòng)化

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

開(kāi)關(guān)矩陣應用程序設置

調試和驗證

如果DUT或Add-in Card的任何部分未通過(guò)符合性測試，應用程序包括一個(gè)基于DPOJET的調試和分析工具包，專(zhuān)門(mén)用于PCI Express接口的調試和驗證。

PCIe Gen3和Gen4引入的新抖動(dòng)測量提供了針對數據依賴(lài)性抖動(dòng)（DDJ）和非相關(guān)確定性抖動(dòng)（UDJDD）的獨立限制。分離DDJ（可以通過(guò)發(fā)射機和接收機均衡進(jìn)行補償）和UDJDD（可能由串擾和電源噪聲等效應引起）非常重要。

除了上述抖動(dòng)測量外，脈沖寬度抖動(dòng)（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(wèn)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(dòng)測量都實(shí)現了基于基本規范的Q標度外推法。Tektronix的PCE3、PCE4和PCE5選項提供了完整的PCI Express 3.0、4.0和5.0基礎規范抖動(dòng)測量集，幫助硅片設計人員驗證其硅片是否符合基礎規范要求。

此外，基礎規范要求在發(fā)射機引腳處定義。測量計算之前，必須去嵌測試通道?？梢允褂肨ektronix的SDLA64串行數據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基礎規范測量設置中并保存以備將來(lái)使用。除了抖動(dòng)外，PCE3和PCE4還提供了電壓、封裝損耗和發(fā)射機均衡測量。

PCE3和PCE4選項利用Tektronix SDLA64軟件的信道建模和接收機均衡功能來(lái)支持CEM測量。與其他解決方案不同，PCE3和PCE4選項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用接收機均衡后的信號?？梢栽O置眼圖和測量來(lái)直觀(guān)地查看信道嵌入、CTLE應用和DFE的結果。例如，在確定最佳Rx均衡設置（CTLE設置和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測試報告

DPOJet PCIE3基礎規范測量套件

用于Gen6基礎測量的PAMJET

Tektronix創(chuàng )建了一個(gè)下一代PAM4工具，稱(chēng)為PAMJET，用于Gen6基礎測量。該PAMJET工具可以配置測量，執行Bessel Thompson濾波，配置Gen6時(shí)鐘恢復，配置CTLE，并報告結果。這些內置功能專(zhuān)為輔助Gen6基礎測試而設計。

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

您可以使用可編程儀器標準命令（SCPI）與TekExpress應用程序通信。TekExpress應用程序的在線(xiàn)幫助文檔描述了TCPIP套接字配置和TekVISA配置以執行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數據，顯示標準中的字符和名稱(chēng)，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(guò)示波器垂直菜單下的總線(xiàn)設置輕松配置，并提供多種用戶(hù)可調設置。PCIe數據流與串行總線(xiàn)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。