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作者：泰克科技 _____ 傳統上，發(fā)送端（Tx）測試一直要求使用示波器，來(lái)測量被測器件（DUT）發(fā)送信號的眼高和眼寬，以評估信號質(zhì)量。作為驗證一致性測試系統一貫指定的工具，示波器被大量用于開(kāi)發(fā)工作中，來(lái)確定DUT是否能通過(guò)許多高速I(mǎi)/O（HSIO）標準一致性測試認證。盡管示波器對開(kāi)發(fā)和調試非常關(guān)鍵，但為了更快洞察發(fā)送端鏈路健康狀況，業(yè)界正越來(lái)越多地需要其他設備，來(lái)縮短示波器的測試時(shí)間。 本文介紹實(shí)際案例，演示泰克全新的TMT4 PCIe性能綜合測試儀發(fā)送端測試方法，如何為PCIe板卡和系統設計提供可操作的測試見(jiàn)解。 BIOS設置和互操作能力 泰克與客戶(hù)密切合作，發(fā)現在多種案例中，TMT4 PCIe性能綜合測試都可以傳統測試系統和一致性測試進(jìn)行補充。在第一個(gè)案例中，某主板制造商試圖改變被傳統一致性測試測量的BIOS設置，以?xún)?yōu)化信號質(zhì)量。下表顯示，通路0到通路4默認的BIOS設置和更新后的BIOS設置的眼寬和眼圖均通過(guò)測試，測得結果略有變化。 表1. 原始BIOS設置和更新后的BIOS設置的一致性測試結果 
盡管如此，該主板制造商在更新的BIOS設置里開(kāi)始出現互操作問(wèn)題，而以前在默認設置里是沒(méi)有的。由于這兩種一致性測試結果之間差異已經(jīng)最小化，該制造商不確定是什么導致了問(wèn)題，也不確定為什么使用自己的測試系統時(shí)這兩種配置都通過(guò)了測試。 泰克公司與該制造商合作，看看TMT4 PCIe性能綜合測試是否能夠得到任何有用的信息，而這些信息是其測試系統的結果中沒(méi)有顯示的。開(kāi)始前，TMT4先使用默認BIOS設置運行了快速掃描，它發(fā)起自然鏈路協(xié)商，用了5分鐘的測試時(shí)間，來(lái)查看能找到什么信息。下面幾個(gè)圖是眼圖、鏈路訓練參數以及格式化表格使用的可能的DFE抽頭值的范圍。
圖1. 默認BIOS設置的快速掃描圖 表2. 鏈路訓練參數和DFE階范圍
前4條通路的數據提取自鏈路訓練參數表，以便與上面的BIOS設置結果子集進(jìn)行對比，DFE抽頭值則根據每個(gè)DFE抽頭的上下限有地條件格式化在Excel電子表格中。顯而易見(jiàn)的是，PCIe性能綜合測試并沒(méi)有訓練到根據缺省BIOS設置而變化的哪些Preset上。這表明TMT4和DUT之間協(xié)商到的Preset并不在與BIOS變化有關(guān)的諸Preset中。 此外，我們可以清楚地看到，DFE的抽頭1被很大力度地使用以張開(kāi)眼圖，這表明接收端正在使用很大的均衡以便形成鏈路。因此，當鏈路能夠形成時(shí)，另一個(gè)接收端裕量差的DUT很可能會(huì )引發(fā)互操作能力問(wèn)題。 由于DUT并不會(huì )自然地訓練到BIOS表中指明的通路和Preset設置，因此我們使用TMT4運行自定義掃描，查看DUT中的所有通路-Preset組合。在大約30分鐘后，TMT4收集到了下面的眼圖和鏈路訓練參數表。
圖2. 默認BIOS設置的自定義掃描圖 表3. 默認BIOS設置自定義掃描圖的鏈路訓練參數
與之前的快速掃描結果一樣，我們縮減了鏈路訓練參數表，僅僅比較我們評估的BIOS設置子集。同樣，很容易就看出DFE被用于張開(kāi)眼圖的力度有多大，特別是來(lái)自DFE的抽頭1、抽頭2、抽頭5。同樣令人感興趣的是一致性測試結果與TMT4結果測得的眼高和眼寬的差異，如下表所示。 表4. 眼高和眼寬測量數據對比—一致性測試和TMT4
我們再次使用Excel電子表格中的有條件格式化，這個(gè)表格直觀(guān)地展示了一致性測試結果與TMT4結果之間有意義的差異。特別是，對于眼高和眼寬來(lái)說(shuō)，使用P7和P8的通路在使用真實(shí)鏈路流量的TMT4結果，看上去要比使用測試信號的一致性測試結果要糟糕得多。整體上，由于嚴重依賴(lài)均衡來(lái)張開(kāi)眼圖，無(wú)論是在快速掃描結果和自定義掃描結果中，這個(gè)DUT發(fā)生互操作問(wèn)題的機率都很高。 接下來(lái)，我們使用TMT4評估更新后的BIOS設置，看能得到什么。與前面一樣，該制造商發(fā)現在更新設置后，TMT4與DUT不能形成鏈路，因此不能掃描結果，如下面的截圖所示。
圖3. TMT4 Web UI截圖—使用更新后的BIOS設置沒(méi)有形成鏈路 雖然根據該制造商在更新BIOS設置后已經(jīng)看到的互操作問(wèn)題，這個(gè)結果是意料之中的；當查看到在缺省設置中使用DFE的力度有多大，這個(gè)結果并不讓人吃驚。它表明，更新BIOS設置使得鏈路嚴重到足以導致了互操作問(wèn)題，特別是DUT試圖與沒(méi)有良好的接收端裕度的對端進(jìn)行互操作時(shí)。 在短短30分鐘測試中，通過(guò)對導出的結果進(jìn)行基本的Excel格式化，TMT4能夠為這家制造商提供關(guān)于張開(kāi)發(fā)送信號眼圖所需的均衡水平，以及復現其遇到的互操作問(wèn)題等額外的信息。這個(gè)簡(jiǎn)單案例說(shuō)明了TMT4可以很好地對傳統一致性測試進(jìn)行補充，特別是在一致性測試通過(guò)，但在設計中仍遇到互操作能力問(wèn)題時(shí)。 重驅動(dòng)器增益設計和互操作能力 另一家主板制造商試圖解決重驅動(dòng)器增益設置中遇到的問(wèn)題。他們采用芯片廠(chǎng)商提供的參考設計，在使用泰克TekExpress軟件和示波器時(shí)通過(guò)了測試，如通路0、8、15的結果如下面幾個(gè)圖所示。
圖4. Tek Express對重驅動(dòng)器設置通路0、8、15的眼圖截圖 盡管結果通過(guò)了測試，但這家制造商仍然遇到了互操作問(wèn)題，而又找不到根本原因。泰克科技為他們提供了一個(gè)機會(huì )，使用TMT4幫助他們調試這個(gè)問(wèn)題。TMT4經(jīng)歷了在Gen4速度下DUT遇到的互操作問(wèn)題，如下面的截圖所示。
圖5. TMT4 Web UI截圖—重驅動(dòng)器設置在Gen 4速度下沒(méi)有形成鏈路 在Gen 4速度下未能形成鏈路后，TMT4被調整以在 Gen 3速度下測試DUT。在調節到Gen 3速度后，TMT4能夠與DUT形成鏈路。通過(guò)在Excel電子表格中進(jìn)行一些基本分析，這家制造商能夠輕松地可視化問(wèn)題發(fā)生在哪里。如下表所示，幾乎不需要均衡就能把插槽的高8條通路上的眼圖張開(kāi)，但低8條通路上有一些通路有問(wèn)題，如紅字所示。
圖6. 在 PCIe Gen 3速度下重驅動(dòng)器設置的鏈路訓練參數表和快速掃描眼圖 大家注意到，通路8-11使用的DFE抽頭1的均衡要遠超其他通路。這就快速地向制造商表明，與通路0-7相比，鏈路另一端的接收端不得不使用更大的均衡以便張開(kāi)通路8-15的眼圖。在通路13上，大家注意到，不需要太大的均衡就能張開(kāi)眼圖，但這明顯小于所有其他通路，特別是與通路0相比，通路13的均衡量幾乎只有一半。 在短短5分鐘快速測試后，TMT4就向這家制造商指明，互操作外推可能出現在重驅動(dòng)器設計的后8條通路中，因為通路8-15中的DFE均衡更大，眼圖更小。 PCIe測試實(shí)驗室搶先體驗，北京、上海、深圳、成都四大實(shí)驗室限時(shí)免費開(kāi)放，填寫(xiě)表單免費預約。泰克推出的一款專(zhuān)用的TMT4 PCIe發(fā)送/接收/協(xié)議綜合測試儀，全新理念、設置簡(jiǎn)單，一鍵分析，幫您快速解決PCIe測試難題。走進(jìn)泰克實(shí)驗室，帶您看清PCIe TX/RX /Protocol所有內容，讓您更快速、更輕松的完成PCIe 驗證。 - 體驗全新的PCIe測量工具 - 了解最新的測試標準要求 - 測試專(zhuān)家現場(chǎng)一對一指導 - 節約高昂的PCIe測試費用 |
