PCIE3.0的发射机物理层测试

一、PCIE 3.0与 PCIE 2.0

PCIE 3.0相对于它的前一代PCIE 2.0的最主要的一个区别是速率由5GT/s提升到了8GT/s。为了保证数据传输密度和直流平衡以及时钟恢复，PCIE 2.0中使用了8B/10B编码，即将每8位有效数据编码为10位数据进行传输，这样链路中将会有20%信息量是无效的，即使得链路的最大传输容量打了20%的折扣。而速率提升的目的是为了更快的传输数据，编码方式也不可或缺，因此在PCIE 3.0中还通过使用128B/130B的编码方式(无效信息量减低为1.5625%)，同时使用加扰的方式(即数据流先和一个多项式异或得到一个更加随机性的数据，到接收端使用同样的多项式将其恢复出来)来实现数据传输密度和直流平衡以及时钟恢复的实现。另外一个区别是，PCIE 3.0规范已经要求接收机测试为必测项目，而PCIE 2.0是选测项目。下表所示为PCI Express 2.0与PCI Express 3.0的主要不同点的对比。

二、PCIE 3.0发射机物理层测试

PCIE 3.0发射机测试项目，如下图(力科的一致性测试软件中包含的测试项目)所示为PCIE 3.0的CEM规范(Ver0.3)以及PCIE 3.0的基本规范(Rev3.0，Ver0.9)中规定的发射机测试项目。

1.TxEQ Preset测试(Test 1.1)

由于PCIE 3.0的速率已经达到8Gb/s，而且传输的通道往往需要经历主板至板卡，整个链路会比较长，这样就会导致高速信号比较大的损耗。为了补偿通道的损耗，确保接收端信号眼图能够张开，通过使用相应的加重(去加重或者预加重)及均衡技术是非常有必要的。因此PCIE 3.0在发送端使用了施加去加重(de-emphasis)和前冲(preshoot)功能。

由于不同的设计或者不同的产品中PCIE 3.0信号传输通道的长度是不等的，为了应对更多复杂的情况，PCIE 3.0规范中规定了发送端可实现11种等级的去加重(de-emphasis)和前冲(preshoot)功能。

PCIE 3.0规范中对这11种等级的去加重(de-emphasis)和前冲(preshoot)功能做了规定，因此PCIE 3.0发射机测试中需要对这11种预加重和均衡进行测试，即验证发送端芯片的de-emphasis及preshoot的能力，以确保其能够满足规范的要求。如下图所示为De-emphasis Preshoot以及Boost的定义和计算方法。

下表4-16所示为摘自PCIE 3.0规范的Preset 0到Preset 10的系数及去加重和前冲等级。