在物理层方面,PCIe总线采用多对高速串行的差分信号进行双向高速传输,每对差分 线上的信号速率可以是第1代的2 . 5Gbps、第2代的5Gbps、第3代的8Gbps、第4代的 16Gbps、第5代的32Gbps,其典型连接方式有金手指连接、背板连接、芯片直接互连以及电 缆连接等。根据不同的总线带宽需求,其常用的连接位宽可以选择x1、x4、x8、x16等。如 果采用×16连接以及第5代的32Gbps速率,理论上可以支持约128GBps的双向总线带宽。 另外,2019年PCI-SIG宣布采用PAM-4技术,单Lane数据速率达到64Gbps的第6代标 准规范也在讨论过程中。列出了PCIe每一代技术发展在物理层方面的主要变化。PCIE 系统架构及物理层一致性测试;机械PCI-E测试一致性测试

关于各测试项目的具体描述如下:·项目2.1Add-inCardTransmitterSignalQuality:验证插卡发送信号质量,针对2.5Gbps、5Gbps、8Gbps、16Gbps速率。·项目2.2Add-inCardTransmitterPulseWidthJitterTestat16GT/s:验证插卡发送信号中的脉冲宽度抖动,针对16Gbps速率。·项目2.3Add-inCardTransmitterPresetTest:验证插卡发送信号的Preset值是否正确,针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.4AddinCardTransmitterInitialTXEQTest:验证插卡能根据链路命令设置成正确的初始Prest值,针对8Gbps和16Gbps速率。·项目2.5Add-inCardTransmitterLinkEqualizationResponseTest:验证插卡对于链路协商的响应时间,针对8Gbps和16Gbps速率。安徽PCI-E测试安装PCI-E 3.0及信号完整性测试方法;

PCIe4.0的测试夹具和测试码型要进行PCIe的主板或者插卡信号的一致性测试(即信号电气质量测试),首先需要使用PCIe协会提供的夹具把被测信号引出。PCIe的夹具由PCI-SIG定义和销售,主要分为CBB(ComplianceBaseBoard)和CLB(ComplianceLoadBoard)。对于发送端信号质量测试来说,CBB用于插卡的测试,CLB用于主板的测试;但是在接收容限测试中,由于需要把误码仪输出的信号通过夹具连接示波器做校准,所以无论是主板还是插卡的测试,CBB和CLB都需要用到。
CTLE均衡器可以比较好地补偿传输通道的线性损耗,但是对于一些非线性因素(比如 由于阻抗不匹配造成的信号反射)的补偿还需要借助于DFE的均衡器,而且随着信号速率的提升,接收端的眼图裕量越来越小,采用的DFE技术也相应要更加复杂。在PCle3.0的 规范中,针对8Gbps的信号,定义了1阶的DFE配合CTLE完成信号的均衡;而在PCle4.0 的规范中,针对16Gbps的信号,定义了更复杂的2阶DFE配合CTLE进行信号的均衡。 图 4 .5 分别是规范中针对8Gbps和16Gbps信号接收端定义的DFE均衡器(参考资料: PCI Express@ Base Specification 4.0)。PCI-E4.0的标准什么时候推出?有什么变化?

由于每对数据线和参考时钟都是差分的,所以主 板的测试需要同时占用4个示波器通道,也就是在进行PCIe4.0的主板测试时示波器能够 4个通道同时工作且达到25GHz带宽。而对于插卡的测试来说,只需要把差分的数据通道 引入示波器进行测试就可以了,示波器能够2个通道同时工作并达到25GHz带宽即可。 12展示了典型PCIe4.0的发射机信号质量测试环境。无论是对于发射机测试,还是对于后面要介绍到的接收机容限测试来说,在PCIe4.0 的TX端和RX端的测试中,都需要用到ISI板。ISI板上的Trace线有几十对,每相邻线对 间的插损相差0.5dB左右。由于测试中用户使用的电缆、连接器的插损都可能会不一致, 所以需要通过配合合适的ISI线对,使得ISI板上的Trace线加上测试电缆、测试夹具、转接 头等模拟出来的整个测试链路的插损满足测试要求。比如,对于插卡的测试来说,对应的主 板上的比较大链路损耗为20dB,所以ISI板上模拟的走线加上测试夹具、连接器、转接头、测 试电缆等的损耗应该为15dB(另外5dB的主板上芯片的封装损耗通过分析软件进行模拟)。 为了满足这个要求,比较好的方法是使用矢量网络分析仪(VNA)事先进行链路标定。PCI-e体系的拓扑结构;信息化PCI-E测试维保
PCI-E 3.0测试发送端变化;机械PCI-E测试一致性测试
当被测件进入环回模式并且误码仪发出压力眼图的信号后,被测件应该会把其从RX 端收到的数据再通过TX端发送出去送回误码仪,误码仪通过比较误码来判断数据是否被 正确接收,测试通过的标准是要求误码率小于1.0×10- 12。 19是用高性能误码仪进 行PCIe4.0的插卡接收的实际环境。在这款误码仪中内置了时钟恢复电路、预加重模块、 参考时钟倍频、信号均衡电路等,非常适合速率高、要求复杂的场合。在接收端容限测试中, 可调ISI板上Trace线的选择也非常重要。如果选择的链路不合适,可能需要非常长的时 间进行Stress Eye的计算和链路调整,甚至无法完成校准和测试。 一般建议事先用VNA 标定和选择好链路,这样校准过程会快很多,测试结果也会更加准确。所以,在PCIe4.0的 测试中,无论是发送端测试还是接收端测试,都比较好有矢量网络分析仪配合进行ISI通道 选择。机械PCI-E测试一致性测试