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如何高效完成PCIe板卡来料筛选和互操作调试?

2023-08-15 泰克科技 阅读:
PCIe是芯片和芯片之间的信息高速公路,由于PCIe的速率高,板级衰减大,均衡 (EQ) 设置非常灵活,链路协商机制 (LTSSM) 非常复杂,PCIe的来料筛选往往费时费力,但效果不佳。

近年来,由于全球性的“缺芯潮”,引发了企业对于加强供应链韧性的思考。企业不再盲目追求性价比最高,但风险也最大的单一来源采购,转而积极寻求更多的替代物料供应商。另一方面,中美竞争格局加剧,导致供应链全球一体化的割裂,一些企业也在寻找替代物料供应商,避免受到地缘政治的波及。对于零部件数量众多的系统级产品,如服务器、个人电脑、新能源汽车、手机等,寻找并筛选出足够多的替代料尤为重要。ujbednc

对供应商产品质量的管控是来料检测 (IQC) 和零部件工程部(CE) 的工作重点。被动器件的筛选相对容易,但PCIe板卡的筛选非常困难。PCIe是芯片和芯片之间的信息高速公路,由于PCIe的速率高,板级衰减大,均衡 (EQ) 设置非常灵活,链路协商机制 (LTSSM) 非常复杂,PCIe的来料筛选往往费时费力,但效果不佳。ujbednc

物理层一致性测试

传统的筛选方法是物理层一致性测试 (Compliance) 和功能性测试(FT)。一致性测试包括发送端(Tx)和接收端(Rx)测试,需要使用价格昂贵的示波器和误码仪进行测量,并且测量时间非常长,通常一个16通道 (X16 Lane) 接插件 (Slot) 的一致性测试,需要2天的时间才能完成。由于需要筛选的料件众多,且每次产品改版都需要重新验证,给测试部门的设备和工程师带来了非常大的工作量。ujbednc

尽管一致性测试能避免大部分互操作问题,但仍然有可能发生这样的情况:系统主板和板卡都能通过Tx和Rx一致性测试,但互操作时系统主板和板卡之间存在链路不通、掉速、掉包等问题。功能性测试能发现这些互操作问题,但无法指出任何解决问题的思路,甚至不能区分是主板还是卡板的责任。ujbednc

类似的问题不断困扰着系统公司,和众多希望进入供应商名单的板卡公司,但没有好的工具。ujbednc

泰克解决方案

基于PCIe接口生态厂家的这些痛点,泰克推出了TMT4 PCIe性能综合测试仪,协助客户解决上述问题。Tektronix TMT4 PCIe性能综合测试仪是一款高性能测试仪器,旨在为电子产品制造商提供PCI Express(PCIe)设备的综合测试解决方案。该仪器支持PCIe Gen3/4 Tx,Rx和LTSSM综合测试功能,能够帮助用户快速识别问题并加快产品上市速度。ujbednc

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TMT4的主要特点包括:ujbednc

1)一机多用ujbednc

支持PCIe 3/4 Tx,Rx和LTSSM综合测试功能。TMT4提供了全面的PCIe测试解决方案,支持TX和RX测试、LTSSM协议交互与监测等多种测试功能,能够有效识别PCIe Gen3/4的物理层和协议层问题。ujbednc

2)一学就会ujbednc

一台便携式仪器,一根连接线,一个测试夹具,即可完成与待测物的连接,一键开始PCIe测试,大大减少了工程师上手学习的时间。ujbednc

3)测试飞快ujbednc

16条Lane的快速扫描测试仅需1.5分钟!ujbednc

使用自定义扫描,完成16条Lane及10个preset的全组合扫描测试,也仅仅只需要15分钟。ujbednc

4)价格不贵ujbednc

相比其他PCIe Gen3/4测试仪器,TMT4价格相对较低,大幅降低测试成本。ujbednc

案例分享

此案例来自国内某知名服务器厂商。在筛选供应商的板卡时,有一块板卡和主板的互操作出现问题,掉包非常严重,而其它供应商的板卡则表现良好。泰克工程师在现场使用TMT4帮客户快速测量不良板卡,以及作为对照的良好板卡的裕量。发现有两点值得注意的地方:ujbednc

两张板卡自适应出的Tx Preset系数都是P0。不良板卡的DFE1系数非常高,而良好板卡的DFE1系数非常小。意味着不良板卡的接收机做了大量的均衡补偿,才得到可接受的眼图。不良板卡的通道损耗和Tx Preset设置可能并不匹配。ujbednc

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图1 不良板卡快速扫描结果 (Preset为自协商值 )ujbednc

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图2 对照组表现良好板卡的快速扫描结果 (Preset为自协商值 )ujbednc

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图3 不良板卡的自定义扫描结果 (Lane5, 全部 Preset)ujbednc

对不良板卡进一步执行全面扫描 (Custom Scan),扫描所有Tx Preset。发现P0并非最佳选择,比较而言,P4/P5/P6/P9对应的DFE1数值会小的多。ujbednc

根据分析,泰克给客户提出建议:请客户和不良板卡供应商联络,确定其通道损耗。确认板卡的Tx Link Training功能是否打开;如果没有打开,请板卡厂商将原来预设值P0更改为P4,看看是否有改善。后续客户和板卡厂商通过这样的思路,成功的解决了互操作问题。ujbednc

新一代TMT4 PCIe性能综合测试仪

为了提高供应链的韧性,系统厂商都在积极主动拓展供应商渠道,但是PCIe产品的供应商板卡筛选工作非常耗时耗力。TMT4快速扫描和自定义扫描功能,可以帮助IQC和CE工程师快速检测供应商的板卡的发送端、接收端和链路训练性能,确认板卡性能是否满足要求,还能为解决互操作问题提供调试思路。ujbednc

了解泰克TMT4新一代PCIe性能综合测试仪,https://www.tek.com.cn/products/pciemargintesterujbednc

关于泰克科技

泰克公司总部位于美国俄勒冈州毕佛顿市,致力提供创新、精确、操作简便的测试、测量和监测解决方案,解决各种问题,释放洞察力,推动创新能力。70多年来,泰克一直走在数字时代前沿。欢迎加入我们的创新之旅,敬请登录:tek.com.cnujbednc

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责编:Franklin
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