安捷倫科技公司 － PCI Express* 技術(shù)

　　PCI Express* (PCIe*) 技術(shù)是由 PCI-SIG®（PCI Special Interest Group，PCI 特殊利益集團(tuán)）開發(fā)的一個標(biāo)準(zhǔn)。航空航天設(shè)備制造商、有線通信和無線通信廠商、嵌入式市場和計算部門、交換機(jī)制造商和 HBA（主機(jī)總線適配器）廠商現(xiàn)在都在使用這個標(biāo)準(zhǔn)。PCIe 設(shè)備可以是附著在主板上的集成電路或安裝在插口上的擴(kuò)展卡等各種形式?，F(xiàn)有的 PCI Express 設(shè)備包括網(wǎng)卡、磁盤控制器、芯片組、個人電腦、交換機(jī)和外插板卡（例如顯卡和圖形卡）。 

　　PCIe 標(biāo)準(zhǔn)是一系列技術(shù)，可解決傳統(tǒng)并行 PCI 和 PCI-X 總線的缺陷并取而代之。PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 技術(shù)都是多路 2.5GT/s（千兆傳輸/秒）串行接口。PCIe 2.0 標(biāo)準(zhǔn)將該性能提高了一倍，達(dá)到了 5.0GT/s。

　　PCIe 標(biāo)準(zhǔn)能夠滿足開發(fā)人員和設(shè)計人員所面臨的商業(yè)和技術(shù)要求，他們根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計產(chǎn)品以確保兩個 PCIe 設(shè)備之間具有互通性。隨著數(shù)據(jù)速率或鏈路寬度測量的增加，商業(yè)需求包括降低開發(fā)成本、縮短上市時間、保護(hù)投資，并保證產(chǎn)品的一致性。而對于技術(shù)的要求，PCIe 技術(shù)可以快速識別協(xié)議驗(yàn)證，更快地驗(yàn)證設(shè)備的性能，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的一致性要求。

　　安捷倫科技公司很早就開始提供從物理層到數(shù)據(jù)鏈路層及傳輸層的工具，自從二十世紀(jì)九十年代初期開始，安捷倫就致力于推動 PCI-SIG 技術(shù)的發(fā)展。安捷倫數(shù)字測試部 PCI Express 計劃經(jīng)理以及 PCI-SIG Board 董事 Rick Eads 表示：“安捷倫為客戶提供 PCIe 2.0 測試解決方案的完整套件，幫助他們獲得更快的生產(chǎn)率，生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品，同時滿足上市時間的要求。”

PCI Express 的演進(jìn)

　　PCI-SIG 成立于 1992 年，是開發(fā) PCI 和 PCI Express 總線標(biāo)準(zhǔn)并且在當(dāng)前對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理的組織，該總線標(biāo)準(zhǔn)專門用于進(jìn)行高性能輸入/輸出（I/O）互連，以在 CPU 和其外圍設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。PCI-SIG 由 900 多家居于世界領(lǐng)先地位的公司組成，負(fù)責(zé)對最新的測試需求提供支持，保持向后兼容性，推動 I/O 技術(shù)的發(fā)展，并使其符合市場的需求。 

　　在 2007 年，PCIe 2.0 使 PCIe 數(shù)據(jù)速率提高了一倍，從 2.5GT/s 變?yōu)?5GT/s，這意味著 x32 連接頭能夠在各個方向以 16GT/s 的速率傳輸數(shù)據(jù)。更高的帶寬使開發(fā)人員和設(shè)計人員來能夠執(zhí)行更窄的互連、提高生產(chǎn)率并降低成本。 

　　此外，PCIe 2.0與PCIe 1.1和1.0a向后兼容，這樣，設(shè)計用于PCIe 2.0的設(shè)備和主板可以和先前的標(biāo)準(zhǔn)一起使用。PCIe 2.0標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)了點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議及其軟件體系結(jié)構(gòu)，它已經(jīng)廣泛用于更多抖動容限測試和探頭測試。

圖 1 - PCI Express 2.0 在每層的驗(yàn)證工作和實(shí)例

PCI Express 2.0 驗(yàn)證

　　PCIe 2.0 驗(yàn)證通常從物理層開始到數(shù)據(jù)鏈路層，最后在傳輸層結(jié)束。對物理層進(jìn)行測量，確保頻率和電壓擺動等基本參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣兩個 PCIe 設(shè)備就可以互相通信了。其他詳細(xì)的測量，如抖動分析或抖動容限，使兩個設(shè)備能夠在更長的時間周期內(nèi)可靠地傳輸數(shù)據(jù)位和字節(jié)。

　　驗(yàn)證的第二步主要是保證數(shù)據(jù)包在總線上的正確傳輸，并且能夠覆蓋任何被毀壞的數(shù)據(jù)（例如流量生成和誤碼插入）。最后是對傳輸層的驗(yàn)證，在傳輸層中兩個設(shè)備交換適當(dāng)?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)包，以滿足應(yīng)用需求。傳輸層測試包括性能測試和功能測試：性能測試可以確?？偩€能夠獲得最大總線帶寬和最小總線等待時間；而功能測試可以確保傳輸層能夠恰當(dāng)?shù)靥幚砜赡艹霈F(xiàn)的任何誤碼。

安捷倫科技公司的 PCIe 2.0 測試產(chǎn)品組合

　　PCI-SIG 選定安捷倫作為正式的測試工具廠商來進(jìn)行物理層和協(xié)議層的“標(biāo)準(zhǔn)”測試。這意味著在 PCI-SIG Compliance Workshops使用安捷倫設(shè)備來驗(yàn)證成員公司的產(chǎn)品是否符合 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)。安捷倫產(chǎn)品涵蓋從研發(fā)到 QA 的整個設(shè)計周期，對元器件和主板進(jìn)行驗(yàn)證和一致性測試。在客戶進(jìn)行可靠的、更快的和更簡單的測試和 PCIe 2.0 設(shè)備的一致性測試時，安捷倫為其提供所需的工具。與競爭對手的產(chǎn)品不同，Agilent PCIe 2.0 工具還為開發(fā)人員和設(shè)計人員及測試工程師提供 PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 設(shè)備支持，識別協(xié)議違反和調(diào)試故障問題。

　　安捷倫提供能夠滿足特殊要求的工具――碼型/噪聲發(fā)生器用來對帶有碼型和脈沖的接收機(jī)和收發(fā)信機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化測試；實(shí)時和采樣示波器用來驗(yàn)證信號完整性；BERT 用來測試抖動容限；協(xié)議分析儀用來對數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層進(jìn)行深入分析；還有全功能試驗(yàn)器和協(xié)議測試卡，包括鏈路訓(xùn)練與狀態(tài)機(jī)器（LTSSM），支持流量生成、協(xié)議層驗(yàn)證，以及性能測試。

PCIe 2.0 產(chǎn)品組合包括：

　　Infiniium 90000A 系列示波器――提供 2.5 GHz 至 13 GHz 帶寬，采樣率高達(dá) 40 GSa/s；業(yè)界最低的本底噪聲和抖動測量，以及軟件包選擇。對于 PCI Express 技術(shù)，90000A 的深存儲器可以輕松地超出要求，捕獲最小 100 萬單位間歇波形數(shù)據(jù)，用于進(jìn)行抖動和電壓裕量分析。安捷倫還提供完整的一致性工具包—— N5393B PCI Express Electrical Compliance 工具包。最近，PCI-SIG 同意在 PCI-SIG Compliance Workshops 使用 Infiniium 90000A 系列示波器進(jìn)行 PCIe 2.0 電氣信號質(zhì)量測試。N5393B 可以使用其自身的信號質(zhì)量測試工具，并且是唯一的全自動 PCI Express 一致性工具包，提供與 PCI-SIG 自身的用于 PCIe 2.0 測量的 SIGtest 工具相一致的測試結(jié)果。

　　J-BERT N4903B 高性能串行 BERT（帶有完整抖動容限）――可以表征設(shè)備輸入的抖動容限；通過仿真抖動情況（例如 PCIe 2.0 一致性隨機(jī)抖動、雙音調(diào)周期抖動、ISI、正弦干擾、SSC 和殘余 SSC）檢查一致性。在信號分析方面，N4903B 內(nèi)置了快速總體抖動測試量工具、BERT Scan 工具、眼圖模板測試和眼圖分析工具以便對 PCIe 2.0 設(shè)計進(jìn)行測量。

　　ParBERT 81250A 高性能并行比特誤碼率測試儀――模塊化 BERT 平臺，用于時鐘、數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)分析，支持配置含有多達(dá) 64 條輸出和輸入通道的解決方案，提供 PCIe 多路接收機(jī)一致性測試套件。Agilent 81250 ParBERT 具有強(qiáng)大的測量能力，是一款用于多路 PCI Express 接收機(jī)容限一致性和表征測試的最精確的自動化工具。

　　81150A 系列脈沖函數(shù)任意噪聲發(fā)生器――提供用于接收機(jī)一致性測試的可重復(fù)的隨機(jī)噪聲，可選的峰值因子高達(dá) 7。該儀器能夠提供隨機(jī)抖動以及確定一致性測試所需的抖動。噪聲可以通過延遲線添加到碼型發(fā)生器。

　　用于 PCIe 2.0 技術(shù)的 E2960B 協(xié)議分析儀和試驗(yàn)器――用于 PCIe 2.0 協(xié)議測試的驗(yàn)證解決方案。試驗(yàn)器可以驗(yàn)證 PCIe 2.0 設(shè)計的關(guān)鍵部分，包括鏈路訓(xùn)練與狀態(tài)機(jī)器（LTSSM）、鏈路層和傳輸層、功率管理狀態(tài)，以及性能驗(yàn)證。E2960B 系列中的協(xié)議分析儀工具幫助調(diào)試互通性問題。使用協(xié)議到邏輯（P2L）網(wǎng)關(guān)電纜，它提供與邏輯分析儀上的其他總線的相關(guān)性，例如相關(guān)的 PCIe 2.0 和 DDR 2.0 調(diào)試。這為數(shù)字設(shè)計人員的設(shè)計提供了一個完整的系統(tǒng)視圖，并使設(shè)計調(diào)試更加簡單。

　　N5323A Jammer――業(yè)內(nèi)首款 PCI Express® （PCIe）誤碼注入工具
無論是什么操作系統(tǒng)和應(yīng)用類型，N5323A Jammer 均能以前所未有的功能，在實(shí)際系統(tǒng)中對 PCIe 2.0 設(shè)備和軟件驅(qū)動程序進(jìn)行測試。在典型設(shè)置中，Jammer 可以部署在兩個設(shè)備之間，并可通過編程自動修改真實(shí)的 PCIe 數(shù)據(jù)傳輸，從而創(chuàng)建破壞性測試環(huán)境。幾乎所有能夠想到的誤碼恢復(fù)測試都可以通過編程來實(shí)現(xiàn)。這種新功能可使開發(fā)人員和測試工程師更好地改正設(shè)計錯誤，避免為后期的產(chǎn)品更改或產(chǎn)品召回付出高昂代價。

　　E2969B 協(xié)議測試卡（PTC） II――經(jīng) PCI-SIG 批準(zhǔn)，用于進(jìn)行協(xié)議“標(biāo)準(zhǔn)”測試，幫助驗(yàn)證設(shè)計的 PCIe 2.0 標(biāo)準(zhǔn)一致性。它還可以擴(kuò)展到安捷倫一致性保證測試包，包含附加的 180 個測試案例來簡化對協(xié)議的驗(yàn)證。

 
圖 2 – 安捷倫 PCIe 2.0 測試產(chǎn)品

　　如欲查看安捷倫 PCIe 解決方案的更多信息，請?jiān)L問： www.agilent.com/find/pciexpress。查看 PCIe 2.0 解決方案的更多信息，請?jiān)L問： www.agilent.com/find/pciexpress2。