安捷倫科技公司 － PCI Express* 技術

　　PCI Express* (PCIe*) 技術是由 PCI-SIG®（PCI Special Interest Group，PCI 特殊利益集團）開發的一個標準。航空航天設備制造商、有線通信和無線通信廠商、嵌入式市場和計算部門、交換機制造商和 HBA（主機總線適配器）廠商現在都在使用這個標準。PCIe 設備可以是附著在主板上的集成電路或安裝在插口上的擴展卡等各種形式?，F有的 PCI Express 設備包括網卡、磁盤控制器、芯片組、個人電腦、交換機和外插板卡（例如顯卡和圖形卡）。 

　　PCIe 標準是一系列技術，可解決傳統并行 PCI 和 PCI-X 總線的缺陷并取而代之。PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 技術都是多路 2.5GT/s（千兆傳輸/秒）串行接口。PCIe 2.0 標準將該性能提高了一倍，達到了 5.0GT/s。

　　PCIe 標準能夠滿足開發人員和設計人員所面臨的商業和技術要求，他們根據該標準設計產品以確保兩個 PCIe 設備之間具有互通性。隨著數據速率或鏈路寬度測量的增加，商業需求包括降低開發成本、縮短上市時間、保護投資，并保證產品的一致性。而對于技術的要求，PCIe 技術可以快速識別協議驗證，更快地驗證設備的性能，使其達到標準的一致性要求。

　　安捷倫科技公司很早就開始提供從物理層到數據鏈路層及傳輸層的工具，自從二十世紀九十年代初期開始，安捷倫就致力于推動 PCI-SIG 技術的發展。安捷倫數字測試部 PCI Express 計劃經理以及 PCI-SIG Board 董事 Rick Eads 表示：“安捷倫為客戶提供 PCIe 2.0 測試解決方案的完整套件，幫助他們獲得更快的生產率，生產出高質量產品，同時滿足上市時間的要求。”

PCI Express 的演進

　　PCI-SIG 成立于 1992 年，是開發 PCI 和 PCI Express 總線標準并且在當前對該標準進行管理的組織，該總線標準專門用于進行高性能輸入/輸出（I/O）互連，以在 CPU 和其外圍設備之間傳輸數據。PCI-SIG 由 900 多家居于世界領先地位的公司組成，負責對最新的測試需求提供支持，保持向后兼容性，推動 I/O 技術的發展，并使其符合市場的需求。 

　　在 2007 年，PCIe 2.0 使 PCIe 數據速率提高了一倍，從 2.5GT/s 變為 5GT/s，這意味著 x32 連接頭能夠在各個方向以 16GT/s 的速率傳輸數據。更高的帶寬使開發人員和設計人員來能夠執行更窄的互連、提高生產率并降低成本。 

　　此外，PCIe 2.0與PCIe 1.1和1.0a向后兼容，這樣，設計用于PCIe 2.0的設備和主板可以和先前的標準一起使用。PCIe 2.0標準改進了點到點數據傳輸協議及其軟件體系結構，它已經廣泛用于更多抖動容限測試和探頭測試。

圖 1 - PCI Express 2.0 在每層的驗證工作和實例

PCI Express 2.0 驗證

　　PCIe 2.0 驗證通常從物理層開始到數據鏈路層，最后在傳輸層結束。對物理層進行測量，確保頻率和電壓擺動等基本參數符合標準，這樣兩個 PCIe 設備就可以互相通信了。其他詳細的測量，如抖動分析或抖動容限，使兩個設備能夠在更長的時間周期內可靠地傳輸數據位和字節。

　　驗證的第二步主要是保證數據包在總線上的正確傳輸，并且能夠覆蓋任何被毀壞的數據（例如流量生成和誤碼插入）。最后是對傳輸層的驗證，在傳輸層中兩個設備交換適當的通信數據包，以滿足應用需求。傳輸層測試包括性能測試和功能測試：性能測試可以確保總線能夠獲得最大總線帶寬和最小總線等待時間；而功能測試可以確保傳輸層能夠恰當地處理可能出現的任何誤碼。

安捷倫科技公司的 PCIe 2.0 測試產品組合

　　PCI-SIG 選定安捷倫作為正式的測試工具廠商來進行物理層和協議層的“標準”測試。這意味著在 PCI-SIG Compliance Workshops使用安捷倫設備來驗證成員公司的產品是否符合 PCIe 標準。安捷倫產品涵蓋從研發到 QA 的整個設計周期，對元器件和主板進行驗證和一致性測試。在客戶進行可靠的、更快的和更簡單的測試和 PCIe 2.0 設備的一致性測試時，安捷倫為其提供所需的工具。與競爭對手的產品不同，Agilent PCIe 2.0 工具還為開發人員和設計人員及測試工程師提供 PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 設備支持，識別協議違反和調試故障問題。

　　安捷倫提供能夠滿足特殊要求的工具――碼型/噪聲發生器用來對帶有碼型和脈沖的接收機和收發信機進行強化測試；實時和采樣示波器用來驗證信號完整性；BERT 用來測試抖動容限；協議分析儀用來對數據鏈路層和傳輸層進行深入分析；還有全功能試驗器和協議測試卡，包括鏈路訓練與狀態機器（LTSSM），支持流量生成、協議層驗證，以及性能測試。

PCIe 2.0 產品組合包括：

　　Infiniium 90000A 系列示波器――提供 2.5 GHz 至 13 GHz 帶寬，采樣率高達 40 GSa/s；業界最低的本底噪聲和抖動測量，以及軟件包選擇。對于 PCI Express 技術，90000A 的深存儲器可以輕松地超出要求，捕獲最小 100 萬單位間歇波形數據，用于進行抖動和電壓裕量分析。安捷倫還提供完整的一致性工具包—— N5393B PCI Express Electrical Compliance 工具包。最近，PCI-SIG 同意在 PCI-SIG Compliance Workshops 使用 Infiniium 90000A 系列示波器進行 PCIe 2.0 電氣信號質量測試。N5393B 可以使用其自身的信號質量測試工具，并且是唯一的全自動 PCI Express 一致性工具包，提供與 PCI-SIG 自身的用于 PCIe 2.0 測量的 SIGtest 工具相一致的測試結果。

　　J-BERT N4903B 高性能串行 BERT（帶有完整抖動容限）――可以表征設備輸入的抖動容限；通過仿真抖動情況（例如 PCIe 2.0 一致性隨機抖動、雙音調周期抖動、ISI、正弦干擾、SSC 和殘余 SSC）檢查一致性。在信號分析方面，N4903B 內置了快速總體抖動測試量工具、BERT Scan 工具、眼圖模板測試和眼圖分析工具以便對 PCIe 2.0 設計進行測量。

　　ParBERT 81250A 高性能并行比特誤碼率測試儀――模塊化 BERT 平臺，用于時鐘、數據生成和數據分析，支持配置含有多達 64 條輸出和輸入通道的解決方案，提供 PCIe 多路接收機一致性測試套件。Agilent 81250 ParBERT 具有強大的測量能力，是一款用于多路 PCI Express 接收機容限一致性和表征測試的最精確的自動化工具。

　　81150A 系列脈沖函數任意噪聲發生器――提供用于接收機一致性測試的可重復的隨機噪聲，可選的峰值因子高達 7。該儀器能夠提供隨機抖動以及確定一致性測試所需的抖動。噪聲可以通過延遲線添加到碼型發生器。

　　用于 PCIe 2.0 技術的 E2960B 協議分析儀和試驗器――用于 PCIe 2.0 協議測試的驗證解決方案。試驗器可以驗證 PCIe 2.0 設計的關鍵部分，包括鏈路訓練與狀態機器（LTSSM）、鏈路層和傳輸層、功率管理狀態，以及性能驗證。E2960B 系列中的協議分析儀工具幫助調試互通性問題。使用協議到邏輯（P2L）網關電纜，它提供與邏輯分析儀上的其他總線的相關性，例如相關的 PCIe 2.0 和 DDR 2.0 調試。這為數字設計人員的設計提供了一個完整的系統視圖，并使設計調試更加簡單。

　　N5323A Jammer――業內首款 PCI Express® （PCIe）誤碼注入工具
無論是什么操作系統和應用類型，N5323A Jammer 均能以前所未有的功能，在實際系統中對 PCIe 2.0 設備和軟件驅動程序進行測試。在典型設置中，Jammer 可以部署在兩個設備之間，并可通過編程自動修改真實的 PCIe 數據傳輸，從而創建破壞性測試環境。幾乎所有能夠想到的誤碼恢復測試都可以通過編程來實現。這種新功能可使開發人員和測試工程師更好地改正設計錯誤，避免為后期的產品更改或產品召回付出高昂代價。

　　E2969B 協議測試卡（PTC） II――經 PCI-SIG 批準，用于進行協議“標準”測試，幫助驗證設計的 PCIe 2.0 標準一致性。它還可以擴展到安捷倫一致性保證測試包，包含附加的 180 個測試案例來簡化對協議的驗證。

 
圖 2 – 安捷倫 PCIe 2.0 測試產品

　　如欲查看安捷倫 PCIe 解決方案的更多信息，請訪問： www.agilent.com/find/pciexpress。查看 PCIe 2.0 解決方案的更多信息，請訪問： www.agilent.com/find/pciexpress2。