[泰克TMT4實用分享]如何高效完成PCIe板卡來料篩選和互操作調(diào)試?

_____

近年來，由于全球性的“缺芯潮”，引發(fā)了企業(yè)對于加強供應(yīng)鏈韌性的思考。企業(yè)不再盲目追求性價比最高，但風(fēng)險也最大的單一來源采購，轉(zhuǎn)而積極尋求更多的替代物料供應(yīng)商。另一方面，中美競爭格局加劇，導(dǎo)致供應(yīng)鏈全球一體化的割裂，一些企業(yè)也在尋找替代物料供應(yīng)商，避免受到地緣政治的波及。對于零部件數(shù)量眾多的系統(tǒng)級產(chǎn)品，如服務(wù)器、個人電腦、新能源汽車、手機等，尋找并篩選出足夠多的替代料尤為重要。

對供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量的管控是來料檢測 (IQC) 和零部件工程部(CE) 的工作重點。被動器件的篩選相對容易，但PCIe板卡的篩選非常困難。PCIe是芯片和芯片之間的信息高速公路，由于PCIe的速率高，板級衰減大，均衡 (EQ) 設(shè)置非常靈活，鏈路協(xié)商機制 (LTSSM) 非常復(fù)雜，PCIe的來料篩選往往費時費力，但效果不佳。

物理層一致性測試

傳統(tǒng)的篩選方法是物理層一致性測試 (Compliance) 和功能性測試(FT)。一致性測試包括發(fā)送端(Tx)和接收端(Rx)測試，需要使用價格昂貴的示波器和誤碼儀進行測量，并且測量時間非常長，通常一個16通道 (X16 Lane) 接插件 (Slot) 的一致性測試，需要2天的時間才能完成。由于需要篩選的料件眾多，且每次產(chǎn)品改版都需要重新驗證，給測試部門的設(shè)備和工程師帶來了非常大的工作量。

盡管一致性測試能避免大部分互操作問題，但仍然有可能發(fā)生這樣的情況：系統(tǒng)主板和板卡都能通過Tx和Rx一致性測試，但互操作時系統(tǒng)主板和板卡之間存在鏈路不通、掉速、掉包等問題。功能性測試能發(fā)現(xiàn)這些互操作問題，但無法指出任何解決問題的思路，甚至不能區(qū)分是主板還是卡板的責(zé)任。

類似的問題不斷困擾著系統(tǒng)公司，和眾多希望進入供應(yīng)商名單的板卡公司，但沒有好的工具。

泰克解決方案

基于PCIe接口生態(tài)廠家的這些痛點，泰克推出了TMT4 PCIe性能綜合測試儀，協(xié)助客戶解決上述問題。Tektronix TMT4 PCIe性能綜合測試儀是一款高性能測試儀器，旨在為電子產(chǎn)品制造商提供PCI Express（PCIe）設(shè)備的綜合測試解決方案。該儀器支持PCIe Gen3/4 Tx，Rx和LTSSM綜合測試功能，能夠幫助用戶快速識別問題并加快產(chǎn)品上市速度。

TMT4的主要特點包括：

1）一機多用

支持PCIe 3/4 Tx，Rx和LTSSM綜合測試功能。TMT4提供了全面的PCIe測試解決方案，支持TX和RX測試、LTSSM協(xié)議交互與監(jiān)測等多種測試功能，能夠有效識別PCIe Gen3/4的物理層和協(xié)議層問題。

2）一學(xué)就會

一臺便攜式儀器，一根連接線，一個測試夾具，即可完成與待測物的連接，一鍵開始PCIe測試，大大減少了工程師上手學(xué)習(xí)的時間。

3）測試飛快

16條Lane的快速掃描測試僅需1.5分鐘！

使用自定義掃描，完成16條Lane及10個preset的全組合掃描測試，也僅僅只需要15分鐘。

4）價格不貴

相比其他PCIe Gen3/4測試儀器，TMT4價格相對較低，大幅降低測試成本。

案例分享

此案例來自國內(nèi)某知名服務(wù)器廠商。在篩選供應(yīng)商的板卡時，有一塊板卡和主板的互操作出現(xiàn)問題，掉包非常嚴重，而其它供應(yīng)商的板卡則表現(xiàn)良好。泰克工程師在現(xiàn)場使用TMT4幫客戶快速測量不良板卡，以及作為對照的良好板卡的裕量。發(fā)現(xiàn)有兩點值得注意的地方：

1. 兩張板卡自適應(yīng)出的Tx Preset系數(shù)都是P0。不良板卡的DFE1系數(shù)非常高，而良好板卡的DFE1系數(shù)非常小。意味著不良板卡的接收機做了大量的均衡補償，才得到可接受的眼圖。不良板卡的通道損耗和Tx Preset設(shè)置可能并不匹配。

圖1 不良板卡快速掃描結(jié)果 (Preset為自協(xié)商值 )

圖2 對照組表現(xiàn)良好板卡的快速掃描結(jié)果 (Preset為自協(xié)商值 )

圖3 不良板卡的自定義掃描結(jié)果 (Lane5, 全部 Preset)

2. 對不良板卡進一步執(zhí)行全面掃描 (Custom Scan)，掃描所有Tx Preset。發(fā)現(xiàn)P0并非最佳選擇，比較而言，P4/P5/P6/P9對應(yīng)的DFE1數(shù)值會小的多。

根據(jù)分析，泰克給客戶提出建議：請客戶和不良板卡供應(yīng)商聯(lián)絡(luò)，確定其通道損耗。確認板卡的Tx Link Training功能是否打開；如果沒有打開，請板卡廠商將原來預(yù)設(shè)值P0更改為P4，看看是否有改善。后續(xù)客戶和板卡廠商通過這樣的思路，成功的解決了互操作問題。

新一代TMT4 PCIe性能綜合測試儀

為了提高供應(yīng)鏈的韌性，系統(tǒng)廠商都在積極主動拓展供應(yīng)商渠道，但是PCIe產(chǎn)品的供應(yīng)商板卡篩選工作非常耗時耗力。TMT4快速掃描和自定義掃描功能，可以幫助IQC和CE工程師快速檢測供應(yīng)商的板卡的發(fā)送端、接收端和鏈路訓(xùn)練性能，確認板卡性能是否滿足要求，還能為解決互操作問題提供調(diào)試思路。