泰克自动化接收器测试方案，提升PCIe测试验证精度与效率

[导读]泰克公司推出的PCI Express接收器测试套件，通过自动化软件和行业领先的测试设备，显著简化了接收器测试的复杂性，同时确保与最新行业标准的同步发展。该测试套件支持从PCIe Gen3到Gen6的多种速率和规范，适用于多种应用场景，包括系统级验证、硅片测试和合规性评估。通过自动化校准、链路训练和抖动容限测试等功能，泰克解决方案为工程师提供了高效、精确的测试工具，助力其在高性能计算和通信领域实现技术创新。

近二十年来，PCI Express技术已成为广泛采用的高速串行接口连接标准。最新的PCIe规范满足了数据密集型市场的需求，例如人工智能/机器学习和高性能计算。泰克PCIe自动化测试解决方案能够处理设置和校准，显著降低了测试复杂性。与低噪音测量硬件相结合，可实现快速、准确且可重复的信号完整性测量。作为PCI-SIG工作组的活跃投票成员，泰克拥有发射机、接收机、参考时钟和锁相环（PLL）验证所需的丰富专业知识。

泰克公司推出的PCI Express接收器测试套件，通过自动化软件和行业领先的测试设备，显著简化了接收器测试的复杂性，同时确保与最新行业标准的同步发展。该测试套件支持从PCIe Gen3到Gen6的多种速率和规范，适用于多种应用场景，包括系统级验证、硅片测试和合规性评估。通过自动化校准、链路训练和抖动容限测试等功能，泰克解决方案为工程师提供了高效、精确的测试工具，助力其在高性能计算和通信领域实现技术创新。

泰克PCI Express接收器测试套件支持广泛的速率和规范，包括PCIe Gen6（64 GT/s）、Gen5（32 GT/s）、Gen4（16 GT/s）和Gen3（8 GT/s），覆盖以下应用场景：

● PCI Express 64 GT/s、32 GT/s、16 GT/s和8 GT/s

● 第6代/第5代/第4代/第3代基础规范（硅验证）和第5代/第4代/第3代CEM规范（系统验证和合规性）

● Root Complex和非Root Complex硅片

● 系统（主板和服务器）、插卡、交换机和桥接器、扩展设备（重定时器和重驱动器）

Stressed Eye校准

泰克PCI Express接收器测试套件通过其自动化软件和向导式用户界面，为工程师提供了一种高效且精确的测试解决方案。该套件支持适用于Tektronix DPO70000SX系列实时示波器和Anritsu MP1900A BERT的接收器自动化软件，能够引导用户完成每一步校准和测试流程。其弹出式用户提示进一步简化了决策过程，同时支持最新的行业工具（如SigTest和Seasim）；此外，该测试套件还提供详细的校准和测试报告，帮助用户快速获取关键数据。

PCI Express Gen6（64 GT/s）

● Stressed Eye校准（64 GT/s）：支持64 GT/s速率，包括交流/直流平衡、幅度、四抽头发送器（Tx）均衡、正弦抖动和随机抖动校准，以及差分模式干扰（DMI）、共模干扰（CMI）、预设和CTLE选择；

● 抖动容限测试：通过Seasim统计仿真工具进行插入损耗计算，支持自动示波器噪声补偿。

PCI Express Gen5（32 GT/s）

● Stressed Eye校准：支持32 GT/s速率，包括交流/直流平衡、幅度、四抽头发送器（Tx）均衡、正弦抖动和随机抖动校准，以及差分模式干扰（DMI）、共模干扰（CMI）、预设和CTLE选择。

● 链路均衡测试：支持接收器和发送器链路均衡测试，提供高级调试模式。

由BERT的PPG（脉冲图形发生器）生成的Stressed Eye信号的校准至关重要，确保接收器在符合PCI-SIG规范的情况下进行测试，并施加适当的干扰。在64 GT/s速率下的新挑战要求采用Tektronix PCI Express接收器测试套件的全自动化方法，以避免其他繁琐且容易出错的方法。让Tektronix工程师的领域专业知识和经验引导您完成校准步骤，从精确的TP3测量开始，直至在允许公差范围内轻松获得TP2眼图。工程师将花费更少的时间在校准上，更多的时间在收集接收器性能和裕量的有意义数据上。

TP3校准

PCI Express第6代（64 GT/s）和第5代（32 GT/s）

TP3（从BERT PPG到示波器的电缆后的点）校准是所有设备的强制性步骤，以确保在定义的参考平面上满足公差要求。Tektronix PCI Express接收器测试套件向导将引导用户完成所有必要步骤，以确保前通道信号符合规范要求，从而确保未来的校准步骤顺利完成。

1. 交流-直流平衡（AC-DC Balance） - 启用少量的发送器均衡去强调，以在共同的参考平面上平衡模式的低频和高频部分。

2. 幅度（Amplitude） - 差分电压摆幅需要在720 – 800 mV范围内。

3. 发送器均衡预设（Tx Equalization Presets） - 校准预击1、预击2（仅第6代）和去强调，以确保在测试接收器时使用真实的预设电平。

4. 插入损耗测量（IL Measurement） - 使用Seasim在TP1和TP3之间计算通道插入损耗（在此处计算TP3参考点之前的损耗，以便稍后去除）。

5. 随机抖动（RJ） - RJ校准为0.25 ps [第6代]，0.5 ps [第5代]（均方根值）名义上。

6. 正弦抖动（SJ） - SJ校准范围为1-3 ps [第6代] / 1-5 ps [第5代]（峰峰值），频率为100 MHz。

7. SJ@210 MHz - 此校准对于某些校准中的JTOL（抖动容忍度）测量是必需的。

8. 多音正弦抖动（Multi-tone SJ） - 对于JTOL测量，最多使用14个频率的校准，100 MHz以外的频率也需要进行校准。

自动表征和精确校准预设、RJ和SJ以及用于校准的重要参数，如模式类型、示波器、BERT设置、回归线斜率和截距等。

链路训练

在接收器测试之前，需要将被测设备（DUT）置于环回模式，在该模式下，接收器锁存器处数字化的信号被对应的发送器重新传输，使可能的比特或突发错误可见。进入环回测试模式需要在误码率测试仪（BERT）和DUT之间通过链路训练状态机（LTSSM）进行复杂的通信。Tektronix PCI Express接收器测试套件自动化了这个过程，允许通过配置（短路径）和恢复（完整训练链路Tx和Rx）的环回，用于不同级别的接收器测试。暴露相关参数，使用户在不增加不必要复杂性的情况下控制该过程。

链路训练配置

接收器和发送器链路均衡测试

在32 GT/s、16 GT/s和8 GT/s速率下，PCI Express合规性测试需要执行接收器链路均衡测试（在完整链路训练后使用Stressed信号检查模拟接收器性能）和发送器链路均衡测试（确保在接收器对其链路伙伴发出Tx变化请求时达到关键的数字定时限制）。

Tektronix PCI Express接收器测试套件在这些必需测试期间控制BERT和实时示波器，以提供高效的测试结果，同时仅在必要时提供控制。

高级调试模式为LEQ测试提供了额外的故障排除能力，允许定制应力源、Tx预设、自定义模式、自动搜索CTLE和时钟数据恢复（CDR）调谐。

Tx LEQ测试配置，Rx LEQ测试配置

测试软件可以通过SCPI命令远程操作，允许与自定义测试流程的无缝集成。

抖动容限（JTOL）测试

抖动容限（JTOL）测试需要扫描多个校准的正弦抖动（SJ）音，从低幅度到高幅度，以观察被测接收器的时钟数据恢复（CDR）如何跟踪这些压力（通常是在其他噪声和抖动源的存在下）。在测试过程中，可以配置自定义的JTOL通过/失败掩码，并使用不同的搜索算法（向上线性、对数等）。Tektronix PCI Express接收器测试套件允许工程师以最少的设置快速获得详细的测试报告。

JTOL测试配置设置

在JTOL测试中，提供了自定义掩码和规范掩码，以更好地理解DUT性能，特别是在设计阶段。接收器解决方案执行自动反向通道均衡和采样点优化，以确保DUT传输的数据流在误码率测试仪接收器处被准确理解，从而正确确定误码率（BER）性能。

JTOL测试结果与规范

PCIe PLL带宽和峰值测试

该测试验证了插卡（AIC）发送器（Tx）锁相环（PLL）是否具有正确的带宽和峰值。为DUT提供100 MHz参考时钟，并施加校准的正弦抖动（SJ），可以测量在特定SJ音调下通过DUT的Tx PLL的SJ量。通过多个音调执行此过程，可以构建PLL频率响应以测量带宽和峰值。

泰克PCI Express接收器测试套件为第6/5/4/3代设备提供了全面的正弦抖动（SJ）幅度校准功能。该功能通过调制100 MHz参考时钟来校准DUT（被测设备）的Tx PLL，支持可调节的SJ幅度和用户自定义的频率选择，确保在PLL的峰值和3dB点具有足够的分辨率。此外，测试套件还支持增加平均值（建议使用5次平均）以最小化测量变动，同时配备软件CTLE（连续时间线性均衡器），以支持高损耗通道和多种DUT Tx模式。

泰克测试套件还提供了精确的PLL带宽和峰值测量功能，能够根据选定的数据速率报告PLL的带宽和峰值性能。DUT Tx可以在合规模式和抖动测量模式之间切换，以满足不同的测试需求。测试套件采用一致的DSP算法进行SJ校准和DUT测试，确保测量结果的准确性和一致性。最终，测试报告将包含PLL带宽、峰值、频率响应图以及各个测量值的详细信息，为工程师提供全面的测试数据支持。