USB 3.0測試寶典 （上）
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盡管市場上已經出現了早期的USB3.0產品，但主流市場轉向Super SpeedUSB還有待時日。部分原因在于，USB2.0接口無所不在，且生產成本低廉。高帶寬設備（如攝像機和存儲設備）已經率先演進到SuperSpeedUSB。但就目前而言，基于成本因素考慮，USB3.0實施仍限于較高端的產品。
大規模部署任何新的行業標準（包括USB3.0）都存在內在挑戰。此外，USB2.0到USB3.0并非簡單的跳躍，其性能提高了十倍之多。盡管性能得到大幅度提升，但消費者對低成本互連設備的預期并沒有改變。這就給工程師們帶來了明顯的壓力，需要在一個原本速度很低的信號通道上傳輸高速率信號，同時要在各種條件下保證可靠性、互操作能力和高性能。為保證物理層(PHY)一致性和認證，測試變得空前關鍵或重要。
USB3.0擁有許多其它高速串行技術（如PCIExpress和串行ATA）共有的特點：8b/10b編碼，明顯的通道衰減，擴頻時鐘。本文將介紹一致性測試方法及怎樣對發射機、接收機及線纜和互連進行最精確的、可重復的測量。在掌握了這些竅門之后，您便可以更有效地準備SuperSpeedPIL(PlatformIntegrationLab)之行了。
HighSpeedVs.SuperSpeed
USB3.0滿足了市場對于更高帶寬下實時體驗應用的需求。目前USB設備達數十億，因而USB3.0也提供了向下兼容能力，支持傳統USB2.0設備。然而，USB2.0和3.0在物理層有多種差異(表1)。
SuperSpeedUSB | USB2.0 | |
數據速率 | 5.0Gb/s | 480Mb/s |
信號特性 | 8b/10b解碼,AC耦合,SSC(擴頻時鐘) | NRZI解碼,DC耦合,無SSC |
總線電源 | 150mV的un-configured電源 和900mA的configuredpower | 100mA的un-configured和休眠狀態的器件，和500mV的configured器件 |
插拔/交換 | 異步事件處理 | 設備輪詢 |
電源管理/鏈路控制 | 帶有空閑，待機和休眠的優化的電源管理模式 | 有延時的進入和退出的Port級別的休眠 |
電纜/接口 | 兩對差分線，全雙工屏蔽式的雙絞線 | 一對差分線，半雙工的非屏蔽的雙絞線 |
表1.USB2.0和SuperSpeedUSB物理層區別
SuperSpeedUSB一致性測試已經有明顯變化，以適應更高速接口帶來的新挑戰。USB2.0接收機驗證需要執行接收機靈敏度測試。USB2.0設備必須對150mV及以上的測試包做出響應，并且忽略100mV以下的信號。
SuperSpeedUSB接收機必須面對更多的信號損傷，因此測試要求要比USB2.0更加苛刻。設計人員還必須考慮傳輸線效應，在發射機中使用均衡技術（包括去加重），在接收機中使用連續時間線性均衡技術(CTLE)。此外，現在還要求在接收機上進行抖動容限測試，使用擴頻時鐘(SSC)和異步參考時鐘可能會導致互操作能力問題。
評估USB3.0串行數據鏈路另一個重要部分是被測波形與互連通道的聯系非常復雜。不能再認為只要發射機輸出滿足了眼圖模板，電路就一定能在傳輸損耗滿足要求的通道中正常工作。想了解發射機余量一定時的最差的傳輸通道，您需要在一致性測試要求以外建立通道和線纜組合模型，使用通道建模軟件，分析通道效應(圖1)。
圖1.軟件工具，可以針對參考測試通道分析USB3.0通道效應。
發射機一致性測試
通過使用各種測試碼型以幫助進行發射機測試(表2)。每種碼型都是根據與評估碼型的測試有關的特點而選擇的。CP0（一種D0.0加擾序列）用來測量確定性抖動(Dj)，如數據相關抖動(DDJ)。CP1（一種未加擾D10.2全速率時鐘碼型）不生成DDJ，因此更適合評估隨機性抖動(RJ)。
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