從USB 2.0的480 Mbps到USB 3.0的5 Gbps,人們對(duì)傳輸速率的極致追求好像從來沒有停止過。如今,USB 3.2傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了10 Gbps!
USB 3.2
相比USB 2.0,USB 3.0在技術(shù)上取得了巨大進(jìn)步。接著,USB開發(fā)者論壇(USB-IF)又推出了傳輸速率更高的USB 3.1??赡苁浅鲇谝?guī)范標(biāo)準(zhǔn)的想法,目前,USB-IF改變了支持5 Gbps和10 Gbps USB 3.0/3.1標(biāo)準(zhǔn)的命名方式,將原來傳輸速率為5 Gbps的USB 3.0改為USB 3.2 Gen 1(SuperSpeed USB),USB 3.1則被命名為USB 3.2 Gen 2(SuperSpeed USB 10Gbps),其傳輸速率恰如其名,達(dá)到了10 Gbps。如此之高的速率,必將帶來諸多測試挑戰(zhàn),諸如信號(hào)完整性、設(shè)備控制,以及更快的測試時(shí)間等。
USB是一種消費(fèi)級(jí)接口,它的測試方案必須既要達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn),還要兼顧成本考慮。羅德與施瓦茨公司(以下簡稱“R&S公司”)的RTP134(13 GHz)與RTP164(16GHz)示波器完全滿足USB 3.2一致性測試要求,在成本與性能之間也達(dá)到了最佳平衡。
我們知道,USB一致性測試主要基于Intel SigTest工具,該工具可以處理任何示波器的波形。R&S提供的USB一致性測試解決方案嵌入了SigTest工具,并自動(dòng)執(zhí)行設(shè)置配置,波形采集和報(bào)告生成。
假如一致性測試出錯(cuò)時(shí)又該怎么辦?
莫慌!
R&S公司的RTP示波器擁有獨(dú)特的調(diào)試功能,例如16 Gbps串行模式觸發(fā)選項(xiàng),包括硬件時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(HW-CDR)。對(duì)于使用率頗高的USB 3.2接口而言,該應(yīng)用程序已從早期適應(yīng)高性能計(jì)算(例如工作站PC、數(shù)據(jù)中心等)和移動(dòng)設(shè)備開發(fā)(高端智能手機(jī)上的USB 3.2)發(fā)展到消費(fèi)、工業(yè)(例如工業(yè)PC或醫(yī)療設(shè)備),以及國防和汽車領(lǐng)域。
R&S解決方案的關(guān)鍵優(yōu)勢還體現(xiàn)在:RTP示波器是一個(gè)高集成度的產(chǎn)品,它集成的AWG(RTP-B6),可以按需切換DUT的傳輸模式。另外,具有2個(gè)13/16 GHz通道的RTP更是解決了測試成本這個(gè)難題。
隨著傳輸速率的提高,信號(hào)完整性絕對(duì)是測試中的一大難題。針對(duì)USB 3.2 Gen1 / Gen2調(diào)試需求,RTP示波器的表現(xiàn)肯定不會(huì)讓你失望:
1
信號(hào)完整性調(diào)試 – 抖動(dòng)與噪聲分析
RTP能夠提供:常見抖動(dòng)和噪聲分量的計(jì)算、基于信號(hào)模型方法的高精度結(jié)果、顯示階躍響應(yīng)與浴盆曲線、具有確定性抖動(dòng)和噪聲的合成眼圖,并以直方圖、軌跡或頻譜視圖顯示抖動(dòng)和噪聲分量。
2
USB 2.0 / 3.2 Gen 1 and 2
協(xié)議觸發(fā)與解碼
RTP能輕松完成:總線設(shè)置、彩色編碼協(xié)議內(nèi)容,同時(shí)對(duì)各種協(xié)議具有強(qiáng)大的觸發(fā)能力,并提供強(qiáng)大的搜索、導(dǎo)航和記錄捕獲功能。
3
信號(hào)完整性調(diào)試 – 快速眼圖分析
RTP支持:帶硬件CDR的實(shí)時(shí)16 Gbps高速串行碼型觸發(fā),可提供實(shí)時(shí)模板與直方圖、實(shí)時(shí)去嵌功能,另外還能完成實(shí)時(shí)差分信號(hào)運(yùn)算。
為了讓測試人員選到既好用又實(shí)惠的測試工具和方案,R&S的工程師還貼心地為大家推薦一組絕對(duì)實(shí)用的測試配置。你完全可以“照方抓藥”,絕對(duì)不會(huì)出錯(cuò)!
But,如果你認(rèn)為RTP系列示波器僅僅是在USB 3.2的測試中有優(yōu)勢,那你就錯(cuò)啦!
隨著數(shù)據(jù)速率的提升,基于PCI Express(PCIe)3.0架構(gòu)下的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以達(dá)到單信道單向數(shù)據(jù)傳輸速率1GB/s的水平,這也意味著:在16條雙向通道完全打開的情況下,其數(shù)據(jù)傳輸速率能夠達(dá)到32GB/s。這是多么令人興奮的數(shù)字呀!當(dāng)然,它所面臨的測試挑戰(zhàn)也是巨大的。
早在2017年初,R&S就推出了適用于Gen 1.1和2.0(最高2.5 GT / s)的PCIe解決方案。現(xiàn)在,產(chǎn)品再次擴(kuò)展到更快的速度,即Gen 2(最高5.0 GT / s)和Gen 3(最高8.0 GT / s)。
這些測試都是通過帶有RTP-K83選件的RTP134和RTP164示波器實(shí)現(xiàn)的。
PCIe一致性測試同樣借助于Intel SigTest工具來處理和驗(yàn)證示波器采集的波形。ScopeSuite完全集成了此工具,自動(dòng)采集波形和生成測試報(bào)告。此外,該選件還包含參考時(shí)鐘測試。
RTP-K83選件支持對(duì)PCIe附加卡以及系統(tǒng)主板的測試。當(dāng)然,集成的AWG(RTP-B6)功能在這個(gè)測試中同樣發(fā)揮了重要作用,它可以切換DUT傳輸一致性測試模式。
特別提示:對(duì)于PCIe一致性測試,需要專用測試夾具,大家可以從PCI-SIG組織購買(www.pci-sig.org)。
如果一致性測試出錯(cuò),RTP為調(diào)試總線提供了獨(dú)有功能,如帶硬件時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的實(shí)時(shí)16 Gbps高速串行碼型觸發(fā)選件。RTP具備高速串行碼型觸發(fā)功能,能夠針對(duì)從串行信號(hào)中提取的嵌入式時(shí)鐘進(jìn)行觸發(fā),主要通過基于硬件的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù) (CDR) 實(shí)現(xiàn)此操作。在這里,CDR功能支持的最大標(biāo)稱數(shù)據(jù)率達(dá)到8 Gbps或16 Gbps。
4
對(duì)于高速數(shù)據(jù)傳輸,不僅要檢測發(fā)送端的信號(hào)質(zhì)量,接收端的信號(hào)質(zhì)量也屬于必測項(xiàng)。尤其是PCIe 3.0的數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到8.0 GT / s,為了確保整個(gè)系統(tǒng)的正常工作,通常用眼圖模板測試和直方圖來表征信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。借助RTP示波器,模板測試和直方圖顯示基于硬件加速完成,可以快速提供準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)結(jié)果,并且快速確定信號(hào)異常和意外結(jié)果。這個(gè)測試只需幾個(gè)步驟,用戶就能直接在顯示器上定義新模板,每個(gè)模板最多包括八個(gè)分段。RTP示波器的直方圖適用于輸入信號(hào)電平(垂直)或時(shí)基轉(zhuǎn)換處(水平),以便分析噪聲和抖動(dòng)。每個(gè)直方圖的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可與其他測量功能一起顯示。
最后,鄭重地跟你說一句:
RTP是首款提供實(shí)時(shí)高性能信號(hào)完整性的緊湊型儀器,你值得擁有!
原文標(biāo)題:USB 3.2高速率真香,但測試瓶頸怎么破?
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