《電子技術(shù)應(yīng)用》
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為PCIe 3.0提供最佳測(cè)試方案
摘要: PCIe 3.0的帶寬非常高,,要精確測(cè)試必須能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)協(xié)議層行為和物理層活動(dòng),,必須將發(fā)射和接收端的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的統(tǒng)一的觀測(cè)。
Abstract:
Key words :

  John Calvin,,泰克戰(zhàn)略市場(chǎng)經(jīng)理PCIe 3.0的帶寬非常高,要精確測(cè)試必須能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)協(xié)議層行為和物理層活動(dòng),,必須將發(fā)射和接收端的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的統(tǒng)一的觀測(cè),。——John Calvin,泰克戰(zhàn)略市場(chǎng)經(jīng)理

 


  時(shí)下,高速串行總線的應(yīng)用方興未艾,,新舊交替也愈加急促,,如果想把高速帶寬的優(yōu)勢(shì)在自己的系統(tǒng)中完美實(shí)現(xiàn),沒(méi)有強(qiáng)大的測(cè)試工具那幾乎是天方夜譚,。日前,,在2010年泰克創(chuàng)新論壇期間,EDN China就如何為PCIe 3.0提供最佳測(cè)試方案的話題專訪了泰克戰(zhàn)略市場(chǎng)經(jīng)理John Calvin先生,。Calvin先生目前是泰克專注于PCIe3.0標(biāo)準(zhǔn)的高速串行測(cè)試解決方案的專家,。

 

  PCIe 3.0的推出可謂一波三折,,目前的計(jì)劃是2010年的第二季度正式推出,比原計(jì)劃至少推遲了半年的時(shí)間,。Calvin認(rèn)為主要原因有三個(gè):一是2009年受金融海嘯的影響,,全球投資放緩,宏觀市場(chǎng)處于低谷,,所以新規(guī)格的推出有必要推遲,;二是雖然PCIe 3.0規(guī)范本身的制定工作已經(jīng)基本完成,但還需要確保與PCIe 1.0及PCIe 2.0相兼容,,PCIe 3.0的速度由目前PCIe 2.0的5GT/s提升至8GT/s,,最大帶寬可達(dá)到8Gb/s,來(lái)自行業(yè)內(nèi)的關(guān)鍵貢獻(xiàn)者對(duì)新規(guī)范在某些技術(shù)層面,,如接收端通道均衡等提出更高檢測(cè)要求,,其相關(guān)DFE的優(yōu)化工作也需要一個(gè)時(shí)間過(guò)程來(lái)完善;其三,,服務(wù)器級(jí)別的高端應(yīng)用不斷升級(jí),,新規(guī)格的調(diào)整改動(dòng)會(huì)影響電氣特性的變化,這些原因都迫使PCI-SIG推遲發(fā)布新規(guī)范,。

  雖然PCIe 2.0早已推出,,但目前市場(chǎng)的主流依然是PCIe 1.1,這種情況無(wú)疑對(duì)PCIe 3.0的市場(chǎng)預(yù)期產(chǎn)生一定的影響,。Calvin則表示,,根據(jù)思科等一些公司的導(dǎo)入情況看,PCIe 3.0在明年第一季度將被首先應(yīng)用于企業(yè)級(jí)應(yīng)用,,如服務(wù)器等,,從明年第二季度開(kāi)始逐漸普及。“盡管目前PCIe 2.0還并沒(méi)有大規(guī)模普及,,但PCIe 3.0的普及并不會(huì)影響到PCIe 2.0和PCIe 1.1,,”Calvin說(shuō),“因?yàn)镻CIe 3.0主要針對(duì)高速計(jì)算如圖形計(jì)算(GPU),、企業(yè)存儲(chǔ)等高端應(yīng)用,,消費(fèi)級(jí)應(yīng)用則將繼續(xù)采用PCIe 2.0和PCIe 1.1。”

  相較于2.0版,,PCIe 3.0的單路數(shù)據(jù)速率從5GT/s上升至8GT/s,,無(wú)論是測(cè)試設(shè)備還是測(cè)試工程師都將面對(duì)更多的挑戰(zhàn),。Calvin指出,,挑戰(zhàn)首先來(lái)自測(cè)試要求發(fā)生了變化。在PCIe 1.0和2.0的測(cè)試中,,只需對(duì)信號(hào)發(fā)射端測(cè)試,,往往省掉了對(duì)接收端的測(cè)試,。而到了PCIe 3.0,發(fā)射端和接收端都建議進(jìn)行測(cè)試,。“PCIe3.0的速率較2.0快許多,,在進(jìn)行發(fā)射端測(cè)試時(shí),為了消除由夾具或連接線纜等造成的信號(hào)損傷,,往往需要進(jìn)行“去嵌”處理(De-embedding),,以便還原真實(shí)的源信號(hào),”Calvin說(shuō),,“對(duì)于測(cè)試設(shè)備來(lái)說(shuō),,在垂直分辨率、時(shí)鐘精度,、時(shí)間間隔精度,、通道隔離度、采樣率等方面都有更高的要求,。而對(duì)于測(cè)試工程師來(lái)說(shuō),,數(shù)據(jù)量的增加加劇了編碼選項(xiàng)的復(fù)雜度,從8b/10b上升到128b/130b,如何更好地掌控是一個(gè)挑戰(zhàn),。”

  目前,,競(jìng)爭(zhēng)廠商都在推出各自的PCIe 3.0測(cè)試系統(tǒng),Calvin表示,,簡(jiǎn)單說(shuō),,泰克同其他公司PCIe 3.0測(cè)試方案的最大的不同在于,泰克能夠在單一的工具中使PCIe 3.0開(kāi)發(fā)人員能夠分析協(xié)議層和物理層方面的所有問(wèn)題,,即能夠同時(shí)檢測(cè)信號(hào)在發(fā)射端到接收端的傳輸過(guò)程中軟件協(xié)議部分和硬件部分的問(wèn)題,。這一特性提高了測(cè)試效率,特別是對(duì)于那些需要綜合復(fù)雜子系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),,可以減少重復(fù)測(cè)試和設(shè)計(jì)的時(shí)間,。

Tektronix DPO70000B/DSA70000B/MSO70000 系列

  泰克去年就推出了針對(duì)PCIe 3.0的測(cè)試解決方案,包括DSA72004B實(shí)時(shí)示波器,、串行數(shù)據(jù)鏈路分析軟件,、DPOJET抖動(dòng)和眼圖分析工具及P7520 TriMode三模差分探頭等。DSA72004B實(shí)時(shí)示波器擁有高達(dá)20GHz的四通道模擬帶寬和最低的抖動(dòng)底噪,,具備業(yè)界最優(yōu)的垂直噪聲性能,、最平坦的頻響和最佳的有效比特位(ENOB)。Calvin表示,,就目前所知,,競(jìng)爭(zhēng)者還沒(méi)有全通道產(chǎn)品推出。他同時(shí)表示,,泰克去年10月份推出的DPO/DSA/MSO70000系列混合信號(hào)示波器,,也是業(yè)內(nèi)第一個(gè)高性能集成MSO系列,,擁有最多達(dá)20條數(shù)據(jù)捕獲通道(4條模擬通道和16條數(shù)字通道),提供了從4GHz到20 GHz的模擬帶寬和80ps的數(shù)字通道定時(shí)分辨率,,可以捕獲4 GHz基礎(chǔ)頻率的五次諧波,,高達(dá)250M點(diǎn)的記錄長(zhǎng)度及50 GS/s的模擬采樣率和12.5 GS/s的數(shù)字采樣率。

Tektronix TLA7000系列邏輯分析儀

  今年4月,,泰克又推出新的邏輯分析儀來(lái)進(jìn)一步補(bǔ)充PCIe 3.0的測(cè)試方案,。新方案包括TLA7SA16 和TLA7SA08 邏輯協(xié)議分析儀模塊 、總線支持軟件和探頭,,該方案使得PCIe 3.0 開(kāi)發(fā)人員能夠以獨(dú)有的方式查看系統(tǒng)行為的時(shí)間相關(guān)特點(diǎn),,從協(xié)議層分析開(kāi)始一直到物理層,調(diào)試難檢問(wèn)題的根本原因,。

 

 

   新邏輯分析儀功能包括多種探測(cè)選項(xiàng),、完善的觸發(fā)及原始符號(hào)和通路數(shù)據(jù)時(shí)間相關(guān)波形和分解的列表數(shù)據(jù)圖。通過(guò)使用實(shí)時(shí),、硬件加速,、后處理統(tǒng)計(jì)方法,并在新的Summary Profile Window ( 概況摘要窗口) 中顯示這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),,邏輯協(xié)議分析儀允許用戶迅速評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行狀況,,識(shí)別假信號(hào)和相關(guān)碼型( 誤碼、具體事務(wù)類型,、命令集,、等等) ;單個(gè)Transaction Window ( 事務(wù)窗口) 在數(shù)據(jù)包級(jí)和事務(wù)級(jí)查看協(xié)議行為,,中間穿插物理層活動(dòng),;Listing Window ( 列表窗口) 按通路顯示符號(hào)級(jí)的數(shù)據(jù)包細(xì)節(jié)。此外,,在Waveform Window ( 波形窗口) 中,,可以把各通路活動(dòng)與高帶寬示波器的模擬波形關(guān)聯(lián)起來(lái)。

  該方案還具有高達(dá)16 GB 的深存儲(chǔ)器( 適用于x16 鏈路),,提高了同時(shí)捕獲錯(cuò)誤及導(dǎo)致錯(cuò)誤的問(wèn)題的可能性,。為最大限度地利用存儲(chǔ)器,用戶可以存儲(chǔ)總線上的一切數(shù)據(jù),,或使用強(qiáng)大的實(shí)時(shí)硬件濾波和條件存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)11天的選定事務(wù),。除了新的邏輯協(xié)議分析儀,泰克還為PCIe 3.0 電接口驗(yàn)證和調(diào)試提供了全套測(cè)試設(shè)備,。

  測(cè)試廠商需要走在應(yīng)用市場(chǎng)的前面,,這意味著測(cè)試廠商需要參與標(biāo)準(zhǔn)制定的進(jìn)程,泰克與包括PCI-SIG在內(nèi)的多個(gè)高速串行總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織的合作已久,“我們?cè)缭?lsquo;PCIe’尚未正式命名前即已開(kāi)始合作,,”Calvin說(shuō),,“泰克專門安排了三個(gè)工作組,,為電氣特性,、線纜和一致性三個(gè)主要規(guī)格提供測(cè)試方案,并參加每一屆的‘插拔大會(huì)’(Plugfest),,為所有的高速串行技術(shù)提供測(cè)試方法和優(yōu)化,。”

  至于標(biāo)準(zhǔn)組織的方案推薦流程,Calvin則表示,,各廠商會(huì)將一些標(biāo)準(zhǔn)性的測(cè)試方法公布在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織的官網(wǎng)上,,用戶可以自由參考下載,而有些內(nèi)容則只針對(duì)會(huì)員開(kāi)放,。通常,,標(biāo)準(zhǔn)組織在做測(cè)試方案推薦時(shí),只規(guī)范測(cè)試設(shè)備的參數(shù)范圍供參考,,并不涉及具體的公司產(chǎn)品,。

  據(jù)悉,除了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織,,泰克也同中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)組織展開(kāi)密切合作,,不久前,泰克參加了中國(guó)數(shù)字高清互動(dòng)接口(DiiVA)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)中心在廣州大學(xué)城“國(guó)家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地”的落成揭牌儀式,,DiiVA在功能上可以替代現(xiàn)有各種接口,,包括HDMI、DVI,、VGA,、USB、以太網(wǎng)口等全部功能,,泰克是目前首家提供DiiVA測(cè)試方案的公司,。

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