为PCIe 3.0提供最佳测试方案

　　PCIe 3.0的带宽非常高，要精确测试必须能够同时监测协议层行为和物理层活动，必须将发射和接收端的数据进行实时的统一的观测。——John Calvin，泰克战略市场经理

　　时下,高速串行总线的应用方兴未艾，新旧交替也愈加急促，如果想把高速带宽的优势在自己的系统中完美实现，没有强大的测试工具那几乎是天方夜谭。日前，在2010年泰克创新论坛期间，EDN China就如何为PCIe 3.0提供最佳测试方案的话题专访了泰克战略市场经理John Calvin先生。Calvin先生目前是泰克专注于PCIe3.0标准的高速串行测试解决方案的专家。

　　PCIe 3.0的推出可谓一波三折，目前的计划是2010年的第二季度正式推出，比原计划至少推迟了半年的时间。Calvin认为主要原因有三个：一是2009年受金融海啸的影响，全球投资放缓，宏观市场处于低谷，所以新规格的推出有必要推迟；二是虽然PCIe 3.0规范本身的制定工作已经基本完成，但还需要确保与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，最大带宽可达到8Gb/s，来自行业内的关键贡献者对新规范在某些技术层面，如接收端通道均衡等提出更高检测要求，其相关DFE的优化工作也需要一个时间过程来完善；其三，服务器级别的高端应用不断升级，新规格的调整改动会影响电气特性的变化，这些原因都迫使PCI-SIG推迟发布新规范。

　　虽然PCIe 2.0早已推出，但目前市场的主流依然是PCIe 1.1，这种情况无疑对PCIe 3.0的市场预期产生一定的影响。Calvin则表示，根据思科等一些公司的导入情况看，PCIe 3.0在明年第一季度将被首先应用于企业级应用，如服务器等，从明年第二季度开始逐渐普及。“尽管目前PCIe 2.0还并没有大规模普及，但PCIe 3.0的普及并不会影响到PCIe 2.0和PCIe 1.1，”Calvin说，“因为PCIe 3.0主要针对高速计算如图形计算（GPU）、企业存储等高端应用，消费级应用则将继续采用PCIe 2.0和PCIe 1.1。”

　　相较于2.0版，PCIe 3.0的单路数据速率从5GT/s上升至8GT/s，无论是测试设备还是测试工程师都将面对更多的挑战。Calvin指出，挑战首先来自测试要求发生了变化。在PCIe 1.0和2.0的测试中，只需对信号发射端测试，往往省掉了对接收端的测试。而到了PCIe 3.0，发射端和接收端都建议进行测试。“PCIe3.0的速率较2.0快许多，在进行发射端测试时，为了消除由夹具或连接线缆等造成的信号损伤，往往需要进行“去嵌”处理（De-embedding），以便还原真实的源信号，”Calvin说，“对于测试设备来说，在垂直分辨率、时钟精度、时间间隔精度、通道隔离度、采样率等方面都有更高的要求。而对于测试工程师来说，数据量的增加加剧了编码选项的复杂度，从8b/10b上升到128b/130b,如何更好地掌控是一个挑战。”

　　目前，竞争厂商都在推出各自的PCIe 3.0测试系统，Calvin表示，简单说，泰克同其他公司PCIe 3.0测试方案的最大的不同在于，泰克能够在单一的工具中使PCIe 3.0开发人员能够分析协议层和物理层方面的所有问题，即能够同时检测信号在发射端到接收端的传输过程中软件协议部分和硬件部分的问题。这一特性提高了测试效率，特别是对于那些需要综合复杂子系统的系统设计时，可以减少重复测试和设计的时间。

Tektronix DPO70000B/DSA70000B/MSO70000 系列

　　泰克去年就推出了针对PCIe 3.0的测试解决方案，包括DSA72004B实时示波器、串行数据链路分析软件、DPOJET抖动和眼图分析工具及P7520 TriMode三模差分探头等。DSA72004B实时示波器拥有高达20GHz的四通道模拟带宽和最低的抖动底噪，具备业界最优的垂直噪声性能、最平坦的频响和最佳的有效比特位(ENOB)。Calvin表示，就目前所知，竞争者还没有全通道产品推出。他同时表示，泰克去年10月份推出的DPO/DSA/MSO70000系列混合信号示波器，也是业内第一个高性能集成MSO系列，拥有最多达20条数据捕获通道(4条模拟通道和16条数字通道)，提供了从4GHz到20 GHz的模拟带宽和80ps的数字通道定时分辨率，可以捕获4 GHz基础频率的五次谐波，高达250M点的记录长度及50 GS/s的模拟采样率和12.5 GS/s的数字采样率。

Tektronix TLA7000系列逻辑分析仪

　　今年4月，泰克又推出新的逻辑分析仪来进一步补充PCIe 3.0的测试方案。新方案包括TLA7SA16 和TLA7SA08 逻辑协议分析仪模块 、总线支持软件和探头，该方案使得PCIe 3.0 开发人员能够以独有的方式查看系统行为的时间相关特点，从协议层分析开始一直到物理层，调试难检问题的根本原因。

　　 新逻辑分析仪功能包括多种探测选项、完善的触发及原始符号和通路数据时间相关波形和分解的列表数据图。通过使用实时、硬件加速、后处理统计方法，并在新的Summary Profile Window ( 概况摘要窗口) 中显示这些统计数据，逻辑协议分析仪允许用户迅速评估系统运行状况，识别假信号和相关码型( 误码、具体事务类型、命令集、等等) ；单个Transaction Window ( 事务窗口) 在数据包级和事务级查看协议行为，中间穿插物理层活动；Listing Window ( 列表窗口) 按通路显示符号级的数据包细节。此外，在Waveform Window ( 波形窗口) 中，可以把各通路活动与高带宽示波器的模拟波形关联起来。

　　该方案还具有高达16 GB 的深存储器( 适用于x16 链路)，提高了同时捕获错误及导致错误的问题的可能性。为最大限度地利用存储器，用户可以存储总线上的一切数据，或使用强大的实时硬件滤波和条件存储技术存储11天的选定事务。除了新的逻辑协议分析仪，泰克还为PCIe 3.0 电接口验证和调试提供了全套测试设备。

　　测试厂商需要走在应用市场的前面，这意味着测试厂商需要参与标准制定的进程，泰克与包括PCI-SIG在内的多个高速串行总线技术标准组织的合作已久，“我们早在‘PCIe’尚未正式命名前即已开始合作，”Calvin说，“泰克专门安排了三个工作组，为电气特性、线缆和一致性三个主要规格提供测试方案，并参加每一届的‘插拔大会’(Plugfest)，为所有的高速串行技术提供测试方法和优化。”

　　至于标准组织的方案推荐流程，Calvin则表示，各厂商会将一些标准性的测试方法公布在相关标准组织的官网上，用户可以自由参考下载，而有些内容则只针对会员开放。通常，标准组织在做测试方案推荐时，只规范测试设备的参数范围供参考，并不涉及具体的公司产品。

　　据悉，除了国际标准组织，泰克也同中国的标准组织展开密切合作，不久前，泰克参加了中国数字高清互动接口（DiiVA）产业化推进中心在广州大学城“国家数字家庭应用示范产业基地”的落成揭牌仪式，DiiVA在功能上可以替代现有各种接口，包括HDMI、DVI、VGA、USB、以太网口等全部功能，泰克是目前首家提供DiiVA测试方案的公司。