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用BERTScope做好接收機測試,,迎駕5Gbps USB3.0

贏在USB3.0爆發(fā)前夜,,別讓接收機測試拖后腿
2011-05-09
作者:泰克

  最高速度擴大到5Gbps的USB3.0 自完成標準制定以來,,對應產(chǎn)品不斷出現(xiàn),但主要集中在閃存盤和移動硬盤等存儲類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在中國受到開發(fā)者熱捧,并且泰克的高速串行專家及合作伙伴表示,,隨著不久之后Intel和AMD將其集成到主板(芯片組)中,,USB3.0市場的爆發(fā)期在2012年也隨之到來,因為主板集成USB3.0后必將極大推動Host產(chǎn)品的大量涌現(xiàn),,這樣才能真正引爆USB3.0市場,。
  
  “作為USB測試行業(yè)的領導者和USB3.0標準組織的唯一測試測量技術貢獻者,泰克預期市場對USB 3.0產(chǎn)品的需求將在未來幾個季度不斷增加,。”泰克公司大中華區(qū)開發(fā)經(jīng)理張?zhí)焐壬硎荆?ldquo;從事高速串行數(shù)據(jù)設計的工程師需要快速跟進,,以便及時抓住涌現(xiàn)的市場機會。業(yè)界先進,、完整的測試解決方案和咨詢服務可幫助工程師克服USB3.0設計挑戰(zhàn)和產(chǎn)品上市時間壓力,。
  
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)新論壇的一個重要演講者就是Sarah女士,。她目前擔任泰克技術解決方案的市場經(jīng)理,,被稱為“泰克HSS技術權威”。在會上,,Boen分享了USB3.0測試的關鍵考慮事項:
  1.接收機測試成為必須,,包括抖動容限、可能導致互操作問題的SSC,、異步參考時鐘,。
  2.通道方面的問題,需要考慮發(fā)送線路效應,,對于較早期的設計,,還必須進行軟件通道的仿真。
  3.另外出現(xiàn)一些新的挑戰(zhàn),,如12”長的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(xù)時間線性均衡器(CTLE),。
  4.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,。


圖1:USB3.0測試:發(fā)射,、通道(線纜),、接收機,一個都不能少,。
 

  Sarah女士指出,,在信號速度低于2.5Gbps時,完成發(fā)射機的測試基本就可以了,,但對于速度超過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)過長的傳輸通道后會受到很大影響,,導致信號在接收機的眼圖是閉合的,快速的信號速率也會導致接收機錯誤地中斷輸入數(shù)據(jù),,造成系統(tǒng)錯誤,。因此單純的發(fā)射機一致性測試不足以確保整個系統(tǒng)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規(guī)范要求的完整解決方案(手動和自動可選),。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)點于一身的高性能,、高度集成,、易于操作高速串行系統(tǒng)的測量、驗證和調(diào)試工具,,完全能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的BERT完成誤碼率測試,,并且還能實現(xiàn)眼圖分析、抖動分析等高性能示波器所能實現(xiàn)的指標測試,。不僅能對Tx端信號進行抖動分析,、誤碼相關性分析,還可以根據(jù)規(guī)范的要求,,進行Rx端抖動,、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說,,要實現(xiàn)相同的測量通常需要三,、四臺不同的儀器組合才能實現(xiàn)。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,同時避免了多臺儀器組合使用中復雜的連接和校準問題,,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,,時鐘恢復模塊CR125A,、數(shù)字預加重模塊DPP125B與BERTScope 85C誤碼率分析儀相結合,并配上夾具和線纜(泰克的USB3.0夾具可同時支持發(fā)射,、接收機及線纜的測試),,主要提供了4大功能:
  1.壓力模式發(fā)生/注入:隨機抖動(RJ)、正弦抖動SJ,、擴頻時鐘(SSC),、預加重,并且是可編程的,,輕松實現(xiàn)調(diào)試和特征化,。
  2.環(huán)回模式設置:自動化軟件可實現(xiàn)一次點擊就完成環(huán)回模式設置。
  3.抖動容限測試:無縫處理時鐘補償特性(SKP)以實現(xiàn)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,。
  4.自動化軟件:更多接收機測試的自動化軟件、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(qū)一家知名的授權認證實驗室——百佳泰(Allion)為大家分享USB3.0認證測試的注意要點,并且他們也可提供PIL送測之前的USB2.0/3.0測試服務(所有USB3.0產(chǎn)品都必須通過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驗室,,為各地的IT開發(fā)商提供當?shù)氐亩鄻踊铡Hツ?月,,百佳泰于深圳設立新實驗室,,測試服務涵蓋USB、HDMI,、DisplayPort,、SATA等標準認證、以及獨家開發(fā)的固態(tài)硬盤(SSD)測試方案,,和全球電視信號測量服務,。
  
  百佳泰業(yè)務總部協(xié)理歐勤圣先生表示:“百佳泰與泰克存在長期的合作關系。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一個重要角色,,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,但對于希望進一步調(diào)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(nèi)成長最快的協(xié)議分析儀廠商,。他們的專業(yè)分析儀可以實時捕獲和分析Host和Device之間的數(shù)據(jù)流和更底層總線的狀況,并對數(shù)據(jù)流進行檢查和分析錯誤,,還可允許用戶篩選出感興趣的事件,。
  
  Total Phase業(yè)務副總裁Derek Fung在演講中指出,USB3.0的鏈路層調(diào)試面臨數(shù)據(jù)流激增,、更為復雜的狀態(tài)機帶來的挑戰(zhàn),。Total Phase的最新款USB3.0分析儀Beagle USB 5000可通過LiveDisplay模塊來查看總線上發(fā)生的事情,LiveFilter模塊則可捕獲并留下感興趣的數(shù)據(jù)流,,LiveSearch模塊可更快地發(fā)現(xiàn)問題所在,,同時該設備還可對鏈路設置(加擾、極性轉換)進行自動解碼,。另外,,它可查看各種鏈路協(xié)商和狀況狀態(tài)機(LTSSM),實時追蹤狀態(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(shù)據(jù),即時解碼Class-level數(shù)據(jù),,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(shù)據(jù)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,,通過基于靈活狀態(tài)的先進觸發(fā)特性,,可同時觀測物理層和協(xié)議層,更快地找到問題所在,。
 

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