PCIe4.0的物理層技術(shù)PCIe標(biāo)準(zhǔn)自從推出以來(lái)，1代和2代標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在PC和Server上使用10多年時(shí)間，正在逐漸退出市場(chǎng)。出于支持更高總線數(shù)據(jù)吞吐率的目的，PCI-SIG組織分別在2010年和2017年制定了PCIe3.0和PCIe4.0規(guī)范，數(shù)據(jù)速率分別達(dá)到8Gbps和16Gbps。目前，PCIe3.0和PCle4.0已經(jīng)在Server及PC上使用，PCIe5.0也在商用過(guò)程中。每一代PCIe規(guī)范更新的目的，都是要盡可能在原有PCB板材和接插件的基礎(chǔ)上提供比前代高一倍的有效數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)保持和原有速率的兼容。別看這是一個(gè)簡(jiǎn)單的目的，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易。3090Ti 始發(fā)支持 PCIe5.0 顯卡供電接口怎么樣？河北測(cè)量PCI-E測(cè)試

簡(jiǎn)單總結(jié)一下，PCIe4.0和PCIe3.0在物理層技術(shù)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)有：(1)PCIe4.0的數(shù)據(jù)速率提高到了16Gbps,并向下兼容前代速率；(2)都采用128b/130b數(shù)據(jù)編碼方式；(3)發(fā)送端都采用3階預(yù)加重和11種Preset;(4)接收端都有CTLE和DFE的均衡；(5)PCIe3.0是1抽頭DFE,PCIe4.0是2抽頭DFE;(6)PCIe4.0接收芯片的LaneMargin功能為強(qiáng)制要求(7)PCIe4.0的鏈路長(zhǎng)度縮減到12英寸，多1個(gè)連接器，更長(zhǎng)鏈路需要Retimer;(8)為了支持應(yīng)對(duì)鏈路損耗以及不同鏈路的情況，新開(kāi)發(fā)的PCle3.0芯片和全部PCIe4.0芯片都需要支持動(dòng)態(tài)鏈路協(xié)商功能；河北測(cè)量PCI-E測(cè)試在PCI-E的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試中需要捕獲多少的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析？

·TransactionProtocolTesting(傳輸協(xié)議測(cè)試):用于檢查設(shè)備傳輸層的協(xié)議行為。·PlatformBIOSTesting(平臺(tái)BIOS測(cè)試):用于檢查主板BIOS識(shí)別和配置PCIe外設(shè)的能力。對(duì)于PCIe4.0來(lái)說(shuō)，針對(duì)之前發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及新增的特性，替換或增加了以下測(cè)試項(xiàng)目·InteroperabilityTesting(互操作性測(cè)試):用于檢查主板和插卡是否能夠訓(xùn)練成雙方都支持的比較高速率和比較大位寬(Re-timer要和插卡一起測(cè)試)。·LaneMargining(鏈路裕量測(cè)試):用于檢查接收端的鏈路裕量掃描功能。其中，針對(duì)電氣特性測(cè)試，又有專(zhuān)門(mén)的物理層測(cè)試規(guī)范，用于規(guī)定具體的測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試方法。表4.2是針對(duì)PCIe4.0的主板或插卡需要進(jìn)行的物理層測(cè)試項(xiàng)目,其中灰色背景的測(cè)試項(xiàng)目都涉及鏈路協(xié)商功能。

PCIe 的物理層(Physical Layer)和數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link Layer)根據(jù)高速串行通信的  特點(diǎn)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，上層的事務(wù)層(Transaction)和總線拓?fù)涠寂c早期的PCI類(lèi)似，典型  的設(shè)備有根設(shè)備(Root Complex) 、終端設(shè)備(Endpoint), 以及可選的交換設(shè)備(Switch) 。早   期的PCle總線是CPU通過(guò)北橋芯片或者南橋芯片擴(kuò)展出來(lái)的，根設(shè)備在北橋芯片內(nèi)部， 目前普遍和橋片一起集成在CPU內(nèi)部，成為CPU重要的外部擴(kuò)展總線。PCIe  總線協(xié)議層的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)規(guī)范涉及的主要內(nèi)容。PCI-E3.0的接收端測(cè)試中的Repeater起作用？

為了克服大的通道損耗，PCle5.0接收端的均衡能力也會(huì)更強(qiáng)一些。比如接收端的 CTLE均衡器采用了2階的CTLE均衡,其損耗/增益曲線有4個(gè)極點(diǎn)和2個(gè)零點(diǎn)，其直流增益可以在-5～ - 15dB之間以1dB的分辨率進(jìn)行調(diào)整，以精確補(bǔ)償通道損耗的  影響。同時(shí)，為了更好地補(bǔ)償信號(hào)反射、串?dāng)_的影響，其接收端的DFE均衡器也使用了更復(fù) 雜的3-Tap均衡器。對(duì)于發(fā)射端來(lái)說(shuō)，PCle5.0相對(duì)于PCIe4.0和PCIe3.0來(lái)說(shuō)變化不大， 仍然是3階的FIR預(yù)加重以及11種預(yù)設(shè)好的Preset組合。PCI-E 3.0測(cè)試接收端容限測(cè)試；河北測(cè)量PCI-E測(cè)試

pcie接口定義及知識(shí)解析；河北測(cè)量PCI-E測(cè)試

雖然在編碼方式和芯片內(nèi)部做了很多工作，但是傳輸鏈路的損耗仍然是巨大的挑戰(zhàn)，特 別是當(dāng)采用比較便宜的PCB板材時(shí)，就不得不適當(dāng)減少傳輸距離和鏈路上的連接器數(shù)量。 在PCIe3.0的8Gbps速率下，還有可能用比較便宜的FR4板材在大約20英寸的傳輸距離 加2個(gè)連接器實(shí)現(xiàn)可靠信號(hào)傳輸。在PCle4.0的16Gbps速率下，整個(gè)16Gbps鏈路的損耗 需要控制在-28dB @8GHz以?xún)?nèi)，其中主板上芯片封裝、PCB/過(guò)孔走線、連接器的損耗總 預(yù)算為-20dB@8GHz,而插卡上芯片封裝、PCB/過(guò)孔走線的損耗總預(yù)算為-8dB@8GHz。

整個(gè)鏈路的長(zhǎng)度需要控制在12英寸以?xún)?nèi)，并且鏈路上只能有一個(gè)連接器。如果需要支持更 長(zhǎng)的傳輸距離或者鏈路上有更多的連接器，則需要在鏈路中插入Re-timer芯片對(duì)信號(hào)進(jìn)行 重新整形和中繼。圖4.6展示了典型的PCle4.0的鏈路模型以及鏈路損耗的預(yù)算，圖中各 個(gè)部分的鏈路預(yù)算對(duì)于設(shè)計(jì)和測(cè)試都非常重要，對(duì)于測(cè)試部分的影響后面會(huì)具體介紹。 河北測(cè)量PCI-E測(cè)試