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理解PCIE 5.0规范的第3部分:接收端压力眼测试解析

最编程 2024-08-11 07:57:23
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基于协议的8.4.2节的内容

8.4.2.1 Procedure for Calibrating a Stressed EH/EW Eye

示波器要求:16G测试要求示波器最小带宽25G;32G要求最小带宽50G;两者都要求示波器的采样率至少足够一个UI采集4个样本。

对于 16.0 GT/s 的校准,眼图校准过程如下:

1. 将压力值校准到表 8-9 中的标称值。

2. 选择一个初始测试通道长度,使8 GHz 处TP2P的损耗为 27 dB±0.5 dB。

3. 使用预设 +/- 0.1 dB 的标称 TX Eq(nominal TX Eq for the preset +/- 0.1 dB) 测量每个 TX EQ preset的眼图,并选择提供最大眼图面积的 TX EQ preset。

4. 将校准通道损耗增加到下一个可用长度/损耗,并在所选preset处测量新眼图。继续增加长度/损耗,直到高度或宽度低于表 8-9 中的目标,然后选择之前的校准通道长度/损耗。如果高度或宽度均未低于目标且 TP3(图 8-22)到 TP2P 在 8 GHz 的损耗已达到 30.0 dB,则进行下一步。

5. 对于选定的校准通道长度/损耗,测量每个 TX EQ preset的眼图并选择提供最大眼图区域的preset。请注意,由于长度/损失的变化,这可能是与步骤 3 不同的preset。

6. Adjust Sj, VRX-DIFF-INT, and Voltage Swing to make final adjustments to the eye by sweeping them through the following ranges:

a. Sj 5 to 10 ps PP.

b. VRX-DIFF-INT 10 to 25 mV at TP2.

c. Differential Voltage Swing 720 to 800 mV PP at TP1.

7. 如果最终 Sj 值小于 0.1 UI,则降低 Rj level,使眼宽满足 100 MHz Sj 的 0.1 UI 的目标眼宽。

8. 如果存在多个Sj、VRX-DIFF-INT 和电压摆幅的组合能提供有效的解决方案,优选最接近目标眼宽 (18.75 ps) 的组合。 如果有多个 Sj、VRX-DIFF-INT 和电压摆幅组合同样接近目标眼宽,则选择 Sj 最接近标称值的组合。

所选值必须在 BER E-12 的以下范围内给出平均眼高和宽度(至少 5 次测量,稳定值所需的准确测量次数取决于实验室设置和工具):

a. Eye height 15 mV +/- 1.5 mV

b. Eye width 18.75 ps +/- 0.5 ps

32G的校准步骤,核心思想跟16G差不多,主要使一些数值的差别,此处暂且跳过。

Figure 8-36 Layout for Calibrating the Stressed Jitter Eye at 8.0 GT/s

8.4.2.1.1 Post Processing Tool Requirements

波形后处理工具或通道一致性方法工具可用于 16.0 或 32.0 GT/s 的 Rx 压力眼图校准。如果使用波形后处理工具来校准 RX 压力眼图测试的 EH/EW,则该工具必须与基于以下定义的一致性测试的通道一致性方法工具一致:

 测试通道是长 Rx 校准通道,在后处理中应用了 Root 参考封装,在 8 GHz (16.0 GT/s) 时总损耗为 28.0 dB,在 16 GHz (32.0 GT/s) 时总损耗为 36.0 dB。这意味着物理信道损耗为 23.0 dB (16.0 GT/s) 或 27.0 dB (32.0 GT/s)。

• 所有测量均在TP2 完成。

• 通过测试通道在实时示波器上平均 1024 次捕获具有 256 个 1 和 0 的步进pattern。该步骤以 1 ps 或更小的 x 轴分辨率保存,以用作通道合规方法的传输波形。使用每个preset的标称 Tx EQ 为每个preset捕获步进pattern。

• 通道一致性方法在仿真中未应用 Tx EQ 的情况下运行,使用标称压力值对每个捕获的step进行 Rx 压力眼图校准。选择产生最大眼图区域的 Tx EQ 预设用于精确的眼图高度和宽度校准。

• 通道一致性方法与选定的 Tx EQ 预设一起使用,以产生 15 mV 和 0.3 UI @ E-12 BER (16.0 GT/s) 或 15 mV 和 0.3 UI @ E-12 BER (32.0 GT) 的 EH/EW /s) 通过调整 Sj、VRX-DIFF-INT 和发射器输出的电压摆幅。

• 码型发生器经过校准,具有与产生目标眼高和眼宽的通道一致性仿真中使用的相同的抖动压力水平和 Tx Swing。

• 在通道末端的每个 Tx EQ 上捕获了 200 万个UI的compliance pattern波形。在进行捕获之前,Tx EQ 已校准到码型发生器输出处每个预设的标称值。

• 对于使用波形后处理工具提供最大眼图区域的预设,EH 和 EW @ E-12 BER 必须与通道一致性方法中的目标 EH 和 EW 匹配在 +/- 15% 以内。

8.4.2.2 Procedure for Testing Rx DUT

8.4.2.2.1 Sj Mask

获得校准的 EH 和 EW 后,移动电缆以将 Rx DUT 连接到校准通道的远端。然后可以在假设 DUT Rx 也将优化其均衡的情况下优化 Tx 均衡。 Sj 在 100 MHz 时设置为 0.1 UI 的初始值,并且接收器 CDR 必须实现锁定。在 8.0 GT/s、16.0 GT/s 和 32.0 GT/s 下,100 MHz Sj 初始tone被移除,然后测试适当的扫频 Sj 配置文件。在 16.0 GT/s 和 32.0 GT/s 下,所有测试都存在 210 MHz 的额外 Sj tone。该附加tone的幅度等于实现目标眼宽减去0.1 UI所需的100 MHz Sj 的幅度。如果校准 Sj level小于 0.1 UI,则不使用 210 MHz 的附加tone。 使用不同的 Sj 配置文件,具体取决于数据速率以及被测 Rx 是在CC 模式还是 IR Refclk 模式下运行。 见表 8-9。

 

待续

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