USB3.0的物理层测试简介与难点分析

USB简介
USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线，用于把键盘、鼠标、打印机、扫描仪、数码相机、MP3、U盘等外围设备连接到计算机，它使计算机与周边设备的接口标准化，从2000年以后，支持USB2.0版本的计算机和设备已被广泛使用，USB2.0包括了三种速率：高速480Mbps、全速12Mbps、低速1.5Mbps。目前除了键盘和鼠标为低速设备外，大多数设备都是速率达480M的高速设备。

尽管USB2.0的速度已经相当快，对于目前高清视频和TB级别的数据传输还是有些慢，在2008年11月，HP、Intel、微软、NEC、ST-NXP、TI联合起来正式发布了USB3.0的V1.0规范。USB3.0又称为Super Speed USB，比特率高达5Gbps，相比目前USB2.0的480Mbps的速率，提高了10倍以上，引用Intel专家Jeff Ravencraft的话：“以25GB的文件传输为例，USB2.0需要14分钟，而3.0只需70秒左右（如图1所示）。”25GB，正好是单面单层蓝光光盘的容量。USB3.0预计将在2011年逐渐在计算机和消费电子产品上使用。

图1：USB2.0与USB3.0的速度对比

力科于2009年4月发布了USB3.0的物理层测试解决方案，能提供端到端的互操作测试和兼容性测试，包括了Transmitter测试、Receiver测试、TDR测试。此外，力科还提供了业界领先的USB3.0协议层测试方案。

USB3.0物理层测试内容介绍
对于绝大多数高速串行信号的测量，通常包括了发送端测量和接收机测量，又称为TX测量和RX测量。目前，对于板级设计的硬件工程师，对发送端测试已经非常熟悉。通常使用高带宽示波器加上测试夹具或差分探头来测量，测试项目主要是眼图、抖动、上升/下降时间、幅度等等，探测点的位置一般是串行链路的发送端或接收端，由于测量的都是高速收发器芯片发送出的信号，对于这一类测试通常都称为发送端测试，如下图2为典型的TX测试的示意图。

不过，一些工程师误认为在靠近链路接收端测量眼图或抖动就是接收机测量，这主要是在过去，接收机测试在板级的硬件研发中不是必测项目，造成了一些误解。而在高速收发器芯片级的硬件研发中，接收机测试时必须的。