贏在USB3.0爆發(fā)前夜 別讓接收機(jī)測試拖后腿

最高速度擴(kuò)大到5Gbps的USB3.0自完成標(biāo)準(zhǔn)制定以來，對應(yīng)產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，但主要集中在閃存盤和移動(dòng)硬盤等存儲(chǔ)類Device產(chǎn)品。筆者從“泰克2011年春季創(chuàng)新論壇”上獲悉，已發(fā)布兩年的USB3.0在中國受到開發(fā)者熱捧，并且泰克的高速串行專家及合作伙伴表示，隨著不久之后Intel和AMD將其集成到主板（芯片組）中，USB3.0市場的爆發(fā)期在2012年也隨之到來，因?yàn)橹靼寮蒛SB3.0后必將極大推動(dòng)Host產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，這樣才能真正引爆USB3.0市場。

“作為USB測試行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和USB3.0標(biāo)準(zhǔn)組織的唯一測試測量技術(shù)貢獻(xiàn)者，泰克預(yù)期市場對USB 3.0產(chǎn)品的需求將在未來幾個(gè)季度不斷增加?！碧┛斯敬笾腥A區(qū)市場開發(fā)經(jīng)理張?zhí)焐壬硎荆皬氖赂咚俅袛?shù)據(jù)設(shè)計(jì)的工程師需要快速跟進(jìn)，以便及時(shí)抓住涌現(xiàn)的市場機(jī)會(huì)。業(yè)界先進(jìn)、完整的測試解決方案和咨詢服務(wù)可幫助工程師克服USB3.0設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和產(chǎn)品上市時(shí)間壓力。

接收機(jī)物理層測試成為必須，BERTScope幫助應(yīng)對閉合眼圖

今年泰克春季創(chuàng)新論壇的一個(gè)重要演講者就是Sarah Boen女士。她目前擔(dān)任泰克技術(shù)解決方案的市場經(jīng)理，被稱為“泰克HSS技術(shù)權(quán)威”。在會(huì)上，Sarah分享了USB3.0測試的關(guān)鍵考慮事項(xiàng)：

1.接收機(jī)測試成為必須，包括抖動(dòng)容限、可能導(dǎo)致互操作問題的SSC、異步參考時(shí)鐘。
2.通道方面的問題，需要考慮發(fā)送線路效應(yīng)，對于較早期的設(shè)計(jì)，還必須進(jìn)行軟件通道的仿真。
3.另外出現(xiàn)一些新的挑戰(zhàn)，如12”長的Host通道，接收機(jī)閉合的眼圖，均衡，發(fā)射機(jī)預(yù)加重和接收機(jī)的連續(xù)時(shí)間線性均衡器（CTLE）。
4.鏈路層：均衡、鏈路協(xié)商（Link Training）、加擾/極性轉(zhuǎn)換、低功耗狀態(tài)機(jī)等。

圖1：USB3.0測試：發(fā)射、通道（線纜）、接收機(jī)，一個(gè)都不能少。

Sarah指出，在信號速度低于2.5Gbps時(shí)，完成發(fā)射機(jī)的測試基本就可以了，但對于速度超過2.5Gbps的超高速接口應(yīng)用如5Gbps USB3.0，接收機(jī)測試就變得舉足輕重，因?yàn)榧词拱l(fā)射機(jī)信號質(zhì)量不錯(cuò)，但經(jīng)過長的傳輸通道后會(huì)受到很大影響，導(dǎo)致信號在接收機(jī)的眼圖是閉合的，快速的信號速率也會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)錯(cuò)誤地中斷輸入數(shù)據(jù)，造成系統(tǒng)錯(cuò)誤。因此單純的發(fā)射機(jī)一致性測試不足以確保整個(gè)系統(tǒng)的誤碼率要求。

如USB2.0應(yīng)用一樣，泰克為USB3.0的發(fā)射機(jī)測試提供了超過規(guī)范要求的完整解決方案（手動(dòng)和自動(dòng)可選）。對于復(fù)雜得多的接收機(jī)測試，泰克則展示了最新的BERTScope解決方案，可幫助開發(fā)者加快USB3.0的一致性測試速度。

BERTScope系列產(chǎn)品顧名思義，就是融合了誤碼率測試儀（BERT）和示波器（Scope）的優(yōu)點(diǎn)于一身的高性能、高度集成、易于操作高速串行系統(tǒng)的測量、驗(yàn)證和調(diào)試工具，完全能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的BERT完成誤碼率測試，并且還能實(shí)現(xiàn)眼圖分析、抖動(dòng)分析等高性能示波器所能實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)測試。不僅能對Tx端信號進(jìn)行抖動(dòng)分析、誤碼相關(guān)性分析，還可以根據(jù)規(guī)范的要求，進(jìn)行Rx端抖動(dòng)、幅度容限測試。對于BERTScope系列測試方案之外的其他相近的方案來說，要實(shí)現(xiàn)相同的測量通常需要三、四臺不同的儀器組合才能實(shí)現(xiàn)。所以，從整體解決方案的角度而言，BERTScope大大降低了整體測試方案的成本，同時(shí)避免了多臺儀器組合使用中復(fù)雜的連接和校準(zhǔn)問題，極大地提高了測試效率和精確度。

圖2：泰克BERTScope接收機(jī)測試方案的配置情況。

Sarah介紹了BERTScope USB3.0接收機(jī)測試解決方案的配置情況。如圖2所示，時(shí)鐘恢復(fù)模CR125A、數(shù)字預(yù)加重模塊DPP125B與BERTScope 85C誤碼率分析儀相結(jié)合，并配上夾具和線纜（泰克的USB3.0夾具可同時(shí)支持發(fā)射、接收機(jī)及線纜的測試），主要提供了4大功能：

1.壓力模式發(fā)生/注入：隨機(jī)抖動(dòng)（RJ）、正弦抖動(dòng)SJ、擴(kuò)頻時(shí)鐘（SSC）、預(yù)加重，并且是可編程的，輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)試和特征化。
2.環(huán)回模式設(shè)置：自動(dòng)化軟件可實(shí)現(xiàn)一次點(diǎn)擊就完成環(huán)回模式設(shè)置。
3.抖動(dòng)容限測試：無縫處理時(shí)鐘補(bǔ)償特性（SKP）以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的誤碼率測量；標(biāo)準(zhǔn)符合測試和搜索模式能幫助找到設(shè)備的Pass/Fail點(diǎn)。
4.自動(dòng)化軟件：更多接收機(jī)測試的自動(dòng)化軟件、報(bào)告生成、輕松找回和管理以往的測試

本次泰克春季創(chuàng)新論壇就邀請了亞太區(qū)一家知名的授權(quán)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室——百佳泰(Allion)為大家分享USB3.0認(rèn)證測試的注意要點(diǎn)，并且他們也可提供USB2.0/3.0測試服務(wù)(所有USB3.0產(chǎn)品都必須通過USB2.0標(biāo)準(zhǔn)符合的測試)。百佳泰于臺灣、日本、中國、韓國和北美等地設(shè)有實(shí)驗(yàn)室，為各地的IT開發(fā)商提供當(dāng)?shù)氐亩鄻踊?wù)。去年8月，百佳泰于深圳設(shè)立新實(shí)驗(yàn)室，測試服務(wù)涵蓋USB、HDMI、DisplayPort、SATA等標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證、以及獨(dú)家開發(fā)的固態(tài)硬盤（SSD）測試方案，和全球電視信號測量服務(wù)。

百佳泰業(yè)務(wù)總部協(xié)理歐勤圣先生表示：“百佳泰與泰克存在長期的合作關(guān)系。泰克的解決方案在確保我們一致性測試的質(zhì)量和效率方面扮演著一個(gè)重要角色，并幫助我們在行業(yè)居于前沿地位?！?/P>

鏈路和協(xié)議層測試方案為USB3.0開發(fā)錦上添花

對于USB3.0的鏈路層和協(xié)議層測試，雖然不是標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的必測項(xiàng)，但對于希望進(jìn)一步調(diào)試和深入分析的USB3.0設(shè)計(jì)者卻意義重大。位于美國硅谷Sunnyvale的專業(yè)協(xié)議分析儀供應(yīng)商Total Phase這次也受邀在泰克春季創(chuàng)新論壇上演講，向從事SuperSpeed USB開發(fā)的工程師介紹其完整的鏈路和協(xié)議層解決方案——Beagle USB 5000 SuperSpeed協(xié)議分析儀。

Total Phase是行業(yè)內(nèi)成長最快的協(xié)議分析儀廠商。他們的專業(yè)分析儀可以實(shí)時(shí)捕獲和分析Host和Device之間的數(shù)據(jù)流和更底層總線的狀況，并對數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢查和分析錯(cuò)誤，還可允許用戶篩選出感興趣的事件。

Total Phase公司產(chǎn)品和市場營銷經(jīng)理Fred Rastgar在演講中指出，USB3.0的鏈路層調(diào)試面臨數(shù)據(jù)流激增、更為復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)帶來的挑戰(zhàn)。Total Phase的最新款USB3.0分析儀Beagle USB 5000可通過LiveDisplay模塊來瞬時(shí)查看總線上發(fā)生的事情，LiveFilter模塊則可捕獲并留下感興趣的數(shù)據(jù)流，把不關(guān)注的packet濾除掉，LiveSearch模塊可在海量的碼流中搜索感興趣的packet,更快地發(fā)現(xiàn)問題所在，同時(shí)該設(shè)備還可對USB3.0的新功能加擾和極性轉(zhuǎn)換進(jìn)行自動(dòng)解碼，追蹤和上行下行的錯(cuò)誤檢測。另外，它可查看各種鏈路協(xié)商和狀況狀態(tài)機(jī)（LTSSM），實(shí)時(shí)追蹤狀態(tài)之間的跳轉(zhuǎn)，了解狀態(tài)跳轉(zhuǎn)沖突。由于可同步捕獲USB3.0和USB2.0數(shù)據(jù)，即時(shí)解碼各種Class-level數(shù)據(jù)，復(fù)雜的拓?fù)浞治鲆灿卸狻?/P>

USB3.0的協(xié)議復(fù)雜度因?yàn)槠洫?dú)立的雙向數(shù)據(jù)流（Rx和Tx）而提高。Total Phase的協(xié)議分析儀與泰克的示波器配合使用，通過基于靈活狀態(tài)的先進(jìn)觸發(fā)特性，可同時(shí)觀測物理層和協(xié)議層，更快地找到問題所在。

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