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(kāi)發(fā)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。航空航天設(shè)備制造商、有線通信和無(wú)線通信廠商、嵌入式市場(chǎng)和計(jì)算部門(mén)、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(gè)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(pán)控制器、芯片組、個(gè)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(kāi)發(fā)人員和設(shè)計(jì)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(jì)產(chǎn)品以確保兩個(gè) 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(cè)量的增加，商業(yè)需求包括降低開(kāi)發(fā)成本、縮短上市時(shí)間、保護(hù)投資，并保證產(chǎn)品的一致性。而對(duì)于技術(shù)的要求，PCIe 技術(shù)可以快速識(shí)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(kāi)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(kāi)始，安捷倫就致力于推動(dòng) PCI-SIG 技術(shù)的發(fā)展。安捷倫數(shù)字測(cè)試部 PCI Express 計(jì)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(cè)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(shí)滿足上市時(shí)間的要求。”

PCI Express 的演進(jìn)

　　PCI-SIG 成立于 1992 年，是開(kāi)發(fā) PCI 和 PCI Express 總線標(biāo)準(zhǔn)并且在當(dāng)前對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理的組織，該總線標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)門(mén)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(duì)最新的測(cè)試需求提供支持，保持向后兼容性，推動(dòng) I/O 技術(shù)的發(fā)展，并使其符合市場(chǎng)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(gè)方向以 16GT/s 的速率傳輸數(shù)據(jù)。更高的帶寬使開(kāi)發(fā)人員和設(shè)計(jì)人員來(lái)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(jì)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(dòng)容限測(cè)試和探頭測(cè)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(kāi)始到數(shù)據(jù)鏈路層，最后在傳輸層結(jié)束。對(duì)物理層進(jìn)行測(cè)量，確保頻率和電壓擺動(dòng)等基本參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣兩個(gè) PCIe 設(shè)備就可以互相通信了。其他詳細(xì)的測(cè)量，如抖動(dòng)分析或抖動(dòng)容限，使兩個(gè)設(shè)備能夠在更長(zhǎng)的時(shí)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(duì)傳輸層的驗(yàn)證，在傳輸層中兩個(gè)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(cè)試包括性能測(cè)試和功能測(cè)試：性能測(cè)試可以確?？偩€能夠獲得最大總線帶寬和最小總線等待時(shí)間；而功能測(cè)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(cè)試產(chǎn)品組合

　　PCI-SIG 選定安捷倫作為正式的測(cè)試工具廠商來(lái)進(jìn)行物理層和協(xié)議層的“標(biāo)準(zhǔn)”測(cè)試。這意味著在 PCI-SIG Compliance Workshops使用安捷倫設(shè)備來(lái)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(gè)設(shè)計(jì)周期，對(duì)元器件和主板進(jìn)行驗(yàn)證和一致性測(cè)試。在客戶進(jìn)行可靠的、更快的和更簡(jiǎn)單的測(cè)試和 PCIe 2.0 設(shè)備的一致性測(cè)試時(shí)，安捷倫為其提供所需的工具。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品不同，Agilent PCIe 2.0 工具還為開(kāi)發(fā)人員和設(shè)計(jì)人員及測(cè)試工程師提供 PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 設(shè)備支持，識(shí)別協(xié)議違反和調(diào)試故障問(wèn)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(lái)對(duì)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(cè)試；實(shí)時(shí)和采樣示波器用來(lái)驗(yàn)證信號(hào)完整性；BERT 用來(lái)測(cè)試抖動(dòng)容限；協(xié)議分析儀用來(lái)對(duì)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(cè)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(cè)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(dòng)測(cè)量，以及軟件包選擇。對(duì)于 PCI Express 技術(shù)，90000A 的深存儲(chǔ)器可以輕松地超出要求，捕獲最小 100 萬(wàn)單位間歇波形數(shù)據(jù)，用于進(jìn)行抖動(dòng)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(hào)質(zhì)量測(cè)試。N5393B 可以使用其自身的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試工具，并且是唯一的全自動(dòng) PCI Express 一致性工具包，提供與 PCI-SIG 自身的用于 PCIe 2.0 測(cè)量的 SIGtest 工具相一致的測(cè)試結(jié)果。

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

　　ParBERT 81250A 高性能并行比特誤碼率測(cè)試儀――模塊化 BERT 平臺(tái)，用于時(shí)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(cè)試套件。Agilent 81250 ParBERT 具有強(qiáng)大的測(cè)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(cè)試的最精確的自動(dòng)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(cè)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(dòng)以及確定一致性測(cè)試所需的抖動(dòng)。噪聲可以通過(guò)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(cè)試的驗(yàn)證解決方案。試驗(yàn)器可以驗(yàn)證 PCIe 2.0 設(shè)計(jì)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(wèn)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(jì)人員的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)完整的系統(tǒng)視圖，并使設(shè)計(jì)調(diào)試更加簡(jiǎn)單。

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

　　E2969B 協(xié)議測(cè)試卡（PTC） II――經(jīng) PCI-SIG 批準(zhǔn)，用于進(jìn)行協(xié)議“標(biāo)準(zhǔn)”測(cè)試，幫助驗(yàn)證設(shè)計(jì)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(cè)試包，包含附加的 180 個(gè)測(cè)試案例來(lái)簡(jiǎn)化對(duì)協(xié)議的驗(yàn)證。

 
圖 2 – 安捷倫 PCIe 2.0 測(cè)試產(chǎn)品

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