从USB 2.0的480 Mbps到USB 3.0的5 Gbps,人们对传输速率的极致追求好像从来没有停止过。如今,USB 3.2传输速率已经达到了10 Gbps!
USB 3.2
相比USB 2.0,USB 3.0在技术上取得了巨大进步。接着,USB开发者论坛(USB-IF)又推出了传输速率更高的USB 3.1。可能是出于规范标准的想法,目前,USB-IF改变了支持5 Gbps和10 Gbps USB 3.0/3.1标准的命名方式,将原来传输速率为5 Gbps的USB 3.0改为USB 3.2 Gen 1(SuperSpeed USB),USB 3.1则被命名为USB 3.2 Gen 2(SuperSpeed USB 10Gbps),其传输速率恰如其名,达到了10 Gbps。如此之高的速率,必将带来诸多测试挑战,诸如信号完整性、设备控制,以及更快的测试时间等。
USB是一种消费级接口,它的测试方案必须既要达到高标准,还要兼顾成本考虑。罗德与施瓦茨公司(以下简称“R&S公司”)的RTP134(13 GHz)与RTP164(16GHz)示波器完全满足USB 3.2一致性测试要求,在成本与性能之间也达到了最佳平衡。
我们知道,USB一致性测试主要基于Intel SigTest工具,该工具可以处理任何示波器的波形。R&S提供的USB一致性测试解决方案嵌入了SigTest工具,并自动执行设置配置,波形采集和报告生成。
假如一致性测试出错时又该怎么办?
莫慌!
R&S公司的RTP示波器拥有独特的调试功能,例如16 Gbps串行模式触发选项,包括硬件时钟数据恢复(HW-CDR)。对于使用率颇高的USB 3.2接口而言,该应用程序已从早期适应高性能计算(例如工作站PC、数据中心等)和移动设备开发(高端智能手机上的USB 3.2)发展到消费、工业(例如工业PC或医疗设备),以及国防和汽车领域。
R&S解决方案的关键优势还体现在:RTP示波器是一个高集成度的产品,它集成的AWG(RTP-B6),可以按需切换DUT的传输模式。另外,具有2个13/16 GHz通道的RTP更是解决了测试成本这个难题。
随着传输速率的提高,信号完整性绝对是测试中的一大难题。针对USB 3.2 Gen1 / Gen2调试需求,RTP示波器的表现肯定不会让你失望:
1
信号完整性调试 – 抖动与噪声分析
RTP能够提供:常见抖动和噪声分量的计算、基于信号模型方法的高精度结果、显示阶跃响应与浴盆曲线、具有确定性抖动和噪声的合成眼图,并以直方图、轨迹或频谱视图显示抖动和噪声分量。
2
USB 2.0 / 3.2 Gen 1 and 2
协议触发与解码
RTP能轻松完成:总线设置、彩色编码协议内容,同时对各种协议具有强大的触发能力,并提供强大的搜索、导航和记录捕获功能。
3
信号完整性调试 – 快速眼图分析
RTP支持:带硬件CDR的实时16 Gbps高速串行码型触发,可提供实时模板与直方图、实时去嵌功能,另外还能完成实时差分信号运算。
为了让测试人员选到既好用又实惠的测试工具和方案,R&S的工程师还贴心地为大家推荐一组绝对实用的测试配置。你完全可以“照方抓药”,绝对不会出错!
But,如果你认为RTP系列示波器仅仅是在USB 3.2的测试中有优势,那你就错啦!
随着数据速率的提升,基于PCI Express(PCIe)3.0架构下的产品设计可以达到单信道单向数据传输速率1GB/s的水平,这也意味着:在16条双向通道完全打开的情况下,其数据传输速率能够达到32GB/s。这是多么令人兴奋的数字呀!当然,它所面临的测试挑战也是巨大的。
早在2017年初,R&S就推出了适用于Gen 1.1和2.0(最高2.5 GT / s)的PCIe解决方案。现在,产品再次扩展到更快的速度,即Gen 2(最高5.0 GT / s)和Gen 3(最高8.0 GT / s)。
这些测试都是通过带有RTP-K83选件的RTP134和RTP164示波器实现的。
PCIe一致性测试同样借助于Intel SigTest工具来处理和验证示波器采集的波形。ScopeSuite完全集成了此工具,自动采集波形和生成测试报告。此外,该选件还包含参考时钟测试。
RTP-K83选件支持对PCIe附加卡以及系统主板的测试。当然,集成的AWG(RTP-B6)功能在这个测试中同样发挥了重要作用,它可以切换DUT传输一致性测试模式。
特别提示:对于PCIe一致性测试,需要专用测试夹具,大家可以从PCI-SIG组织购买(www.pci-sig.org)。
如果一致性测试出错,RTP为调试总线提供了独有功能,如带硬件时钟数据恢复的实时16 Gbps高速串行码型触发选件。RTP具备高速串行码型触发功能,能够针对从串行信号中提取的嵌入式时钟进行触发,主要通过基于硬件的时钟数据恢复 (CDR) 实现此操作。在这里,CDR功能支持的最大标称数据率达到8 Gbps或16 Gbps。
4
对于高速数据传输,不仅要检测发送端的信号质量,接收端的信号质量也属于必测项。尤其是PCIe 3.0的数据传输速率已经达到8.0 GT / s,为了确保整个系统的正常工作,通常用眼图模板测试和直方图来表征信号传输的质量。借助RTP示波器,模板测试和直方图显示基于硬件加速完成,可以快速提供准确统计结果,并且快速确定信号异常和意外结果。这个测试只需几个步骤,用户就能直接在显示器上定义新模板,每个模板最多包括八个分段。RTP示波器的直方图适用于输入信号电平(垂直)或时基转换处(水平),以便分析噪声和抖动。每个直方图的统计数据可与其他测量功能一起显示。
最后,郑重地跟你说一句:
RTP是首款提供实时高性能信号完整性的紧凑型仪器,你值得拥有!
原文标题:USB 3.2高速率真香,但测试瓶颈怎么破?
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