圖1: USB4 Gen3 (20Gbps) TP2和TP3眼圖
眾口難調(diào)翻篇兒,了解最新USB4標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求和挑戰(zhàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 來(lái)源:泰克科技 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】自1996以來(lái),通用串行總線(USB)已經(jīng)成為采用最廣泛的串行接口。最新版USB標(biāo)準(zhǔn)USB4™于2019年發(fā)布,帶來(lái)了各種新的挑戰(zhàn),如信號(hào)完整性、設(shè)備控制、測(cè)試時(shí)間提高等等。泰克USB4一致性測(cè)試和調(diào)試解決方案通過(guò)一種簡(jiǎn)便的方式,陪您一起迎接USB4時(shí)代。
自1996以來(lái),通用串行總線(USB)已經(jīng)成為采用最廣泛的串行接口。最新版USB標(biāo)準(zhǔn)USB4™于2019年發(fā)布,帶來(lái)了各種新的挑戰(zhàn),如信號(hào)完整性、設(shè)備控制、測(cè)試時(shí)間提高等等。泰克USB4一致性測(cè)試和調(diào)試解決方案通過(guò)一種簡(jiǎn)便的方式,陪您一起迎接USB4時(shí)代。
不管是雷電 3 還是 USB4 還是即將到來(lái)的雷電 4,在協(xié)議和物理形態(tài)上都越來(lái)越像,越來(lái)越統(tǒng)一了,USB4將通過(guò)Type-C連接器操作,解決眾口難調(diào)的問(wèn)題。接下來(lái)將會(huì)有越來(lái)越多的設(shè)備支持 USB4。
最新USB4標(biāo)準(zhǔn)引入了16種新的預(yù)置值,也就是說(shuō),發(fā)射機(jī)均衡現(xiàn)在有16種不同的組合。較USB 3.2發(fā)射機(jī),這是一個(gè)很大的變化,前者支持1個(gè)前沖電平和3個(gè)加重電平。USB4采用雙重角色數(shù)據(jù)操作,使主機(jī)到主機(jī)通信成為可能。USB4接收機(jī)測(cè)試和鏈路/通路初始化中的巨大差異之一,是它采用邊帶通道進(jìn)行通信。USB4接收機(jī)測(cè)試不同于傳統(tǒng) USB 3. 2接收機(jī)測(cè)試。現(xiàn)在,USB4接收機(jī)測(cè)試采用機(jī)載誤碼計(jì)數(shù)器,來(lái)計(jì)算BER,因此我們現(xiàn)在需要USB4微控制器,來(lái)同時(shí)執(zhí)行發(fā)射機(jī)測(cè)試和接收機(jī)測(cè)試。
此外,在USB4中,我們要參考路由器主機(jī)或路由器設(shè)備組件通道預(yù)算。利好是我們?cè)趫?zhí)行USB4一致性測(cè)試時(shí)(其在TP2和TP3測(cè)試點(diǎn)上執(zhí)行),TP2和TP3測(cè)試點(diǎn)的連接或設(shè)置仍是一樣的。
圖1: USB4 Gen3 (20Gbps) TP2和TP3眼圖
USB4中出現(xiàn)了許多新的測(cè)試要求,同時(shí)帶來(lái)了需要解決的對(duì)應(yīng)的測(cè)試挑戰(zhàn)。第一步是發(fā)射機(jī)預(yù)置校準(zhǔn)(Transmitter Present Calibration)。這是發(fā)射機(jī)測(cè)試的前提步驟。在這一測(cè)試中,我們捕獲全部16個(gè)預(yù)置波形,然后測(cè)量數(shù)據(jù)確定性抖動(dòng) (DDJ)。在USB4中,在通路初始化過(guò)程中,接收機(jī)會(huì)請(qǐng)求改變預(yù)置值,對(duì)被測(cè)參數(shù)可能并不會(huì)使用最優(yōu)的預(yù)置值。因此,最好先驗(yàn)證和測(cè)量所有其他預(yù)置值,然后再執(zhí)行發(fā)射機(jī)測(cè)試。
第二項(xiàng)測(cè)試是發(fā)射機(jī)均衡測(cè)試,這項(xiàng)測(cè)試也與USB4預(yù)置值有關(guān)。這項(xiàng)測(cè)試的目標(biāo),是確保發(fā)射機(jī)均衡落在規(guī)范的極限范圍內(nèi)。最新USB4方法要求每個(gè)預(yù)置值3個(gè)波形,而PCIe Gen 3/4則要求一個(gè)波形?,F(xiàn)在一共需要48個(gè)波形,因此耗時(shí)很長(zhǎng)!
圖2: V1,去加重和前沖開;V2,去加重開,前沖關(guān);V3,去加重關(guān),前沖開。
現(xiàn)在我們討論一下USB4中接收機(jī)測(cè)試和校準(zhǔn)有哪些變化。首先,USB4必需對(duì)全部5個(gè)SJ頻率執(zhí)行接收機(jī)校準(zhǔn)。這較USB 3.2接收機(jī)校準(zhǔn)變化很大,在USB 3.2中我們只在100 MHz SJ頻率執(zhí)行校準(zhǔn),然后使用相同的壓力眼圖校準(zhǔn)進(jìn)行接收機(jī)測(cè)試。USB4還有兩種測(cè)試情況,我們需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)諧或精調(diào),來(lái)滿足壓力眼圖或總抖動(dòng)目標(biāo)。情況1是低插損(短通道),情況2是最大插損(長(zhǎng)通道),這也要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間。
下一步是USB4接收機(jī)測(cè)試,或者我們?cè)鯓舆\(yùn)行傳統(tǒng)抖動(dòng)容差測(cè)試。抖動(dòng)容差測(cè)試的目標(biāo)之一,是掃描SJ或幅度,找到邊界,或者找到哪里開始出現(xiàn)誤碼。為了執(zhí)行這項(xiàng)測(cè)試,我們需要先使用邊帶通道初始化鏈路,然后開始BER測(cè)試。然后我們要一直監(jiān)測(cè)誤碼,因?yàn)閁SB4現(xiàn)在采用機(jī)載誤碼計(jì)數(shù)器,而不是BERT上的傳統(tǒng)誤碼檢測(cè)器。這個(gè)過(guò)程涉及到多個(gè)步驟。
了解USB4的最新特點(diǎn)以及最新測(cè)試要求和挑戰(zhàn),可以幫助您理解這一最新標(biāo)準(zhǔn)的變化。泰克USB4一致性測(cè)試和調(diào)試解決方案提供了一種簡(jiǎn)便的方式,可以根據(jù)USB4電接口一致性測(cè)試規(guī)范 (CTS) v1.0,驗(yàn)證和表征新興的USB4路由器主機(jī)、USB4路由器設(shè)備和USB4集線器。如需更多信息,請(qǐng)點(diǎn)播網(wǎng)上研討會(huì) – USB4一致性測(cè)試和表征測(cè)試挑戰(zhàn)。
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