贏在USB3.0爆發前夜,別讓接收機測試拖後腿
發布時間:2011-05-10
中心議題:
最高速度擴大到5Gbps的USB3.0自完成標準製定以來,對應產品不斷出現,但主要集中在閃存盤和移動硬盤等存儲類Device產品。筆者從“泰克2011年春季創新論壇”上獲悉,已發布兩年的USB3.0在中國受到開發者熱捧,並且泰克的高速串行專家及合作夥伴表示,隨著不久之後Intel和AMD將其集成到主板(芯片組)中,USB3.0市場的爆發期在2012年也隨之到來,因為主板集成USB3.0後必將極大推動Host產品的大量湧現,這樣才能真正引爆USB3.0市場。
“作為USB測試行業的領導者和USB3.0標準組織的唯一測試測量技術貢獻者,泰克預期市場對USB 3.0產品的需求將在未來幾個季度不斷增加。”泰克公司大中華區市場開發經理張天生先生表示,“從事高速串行數據設計的工程師需要快速跟進,以便及時抓住湧現的市場機會。業界先進、完整的測試解決方案和谘詢服務可幫助工程師克服USB3.0設計挑戰和產品上市時間壓力。
接收機物理層測試成為必須,BERTScope幫助應對閉合眼圖
今年泰克春季創新論壇的一個重要演講者就是Sarah Boen女士。她目前擔任泰克技術解決方案的市場經理,被稱為“泰克HSS技術權威”。在會上,Sarah分享了USB3.0測試的關鍵考慮事項:
1. 接收機測試成為必須,包括抖動容限、可能導致互操作問題的SSC、異步參考時鍾。
2. 通道方麵的問題,需要考慮發送線路效應,對於較早期的設計,還必須進行軟件通道的仿真。
3. 另外出現一些新的挑戰,如12”長的Host通道,接收機閉合的眼圖,均衡,發射機預加重和接收機的連續時間線性均衡器(CTLE)。
4. 鏈路層:均衡、鏈路協商(Link Training)、加擾/極性轉換、低功耗狀態機等。
Sarah介紹了BERTScope USB3.0接收機測試解決方案的配置情況。如圖2所示,時鍾恢複模塊CR125A、數字預加重模塊DPP125B與BERTScope 85C誤碼率分析儀相結合,並配上夾具和線纜(泰克的USB3.0夾具可同時支持發射、接收機及線纜的測試),主要提供了4大功能:
1. 壓力模式發生/注入:隨機抖動(RJ)、正弦抖動SJ、擴頻時鍾(SSC)、預加重,並且是可編程的,輕鬆實現調試和特征化。
2. 環回模式設置:自動化軟件可實現一次點擊就完成環回模式設置。
3. 抖動容限測試:無縫處理時鍾補償特性(SKP)以實現準確的誤碼率測量;標準符合測試和搜索模式能幫助找到設備的Pass/Fail點。
4. 自動化軟件:更多接收機測試的自動化軟件、報告生成、輕鬆找回和管理以往的測試
本次泰克春季創新論壇就邀請了亞太區一家知名的授權認證實驗室——百佳泰(Allion)為大家分享USB3.0認證測試的注意要點,並且他們也可提供USB2.0/3.0測試服務(所有USB3.0產品都必須通過USB2.0標準符合的測試)。百佳泰於台灣、日本、中國、韓國和北美等地設有實驗室,為各地的IT開發商提供當地的多樣化服務。去年8月,百佳泰於深圳設立新實驗室,測試服務涵蓋USB、HDMI、DisplayPort、SATA等標準認證、以及獨家開發的固態硬盤(SSD)測試方案,和全球電視信號測量服務。
百佳泰業務總部協理歐勤聖先生表示:“百(bai)佳(jia)泰(tai)與(yu)泰(tai)克(ke)存(cun)在(zai)長(chang)期(qi)的(de)合(he)作(zuo)關(guan)係(xi)。泰(tai)克(ke)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)在(zai)確(que)保(bao)我(wo)們(men)一(yi)致(zhi)性(xing)測(ce)試(shi)的(de)質(zhi)量(liang)和(he)效(xiao)率(lv)方(fang)麵(mian)扮(ban)演(yan)著(zhe)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)角(jiao)色(se),並(bing)幫(bang)助(zhu)我(wo)們(men)在(zai)行(xing)業(ye)居(ju)於(yu)前(qian)沿(yan)地(di)位(wei)。”
鏈路和協議層測試方案為USB3.0開發錦上添花
對於USB3.0的鏈路層和協議層測試,雖然不是標準認證的必測項,但對於希望進一步調試和深入分析的USB3.0設計者卻意義重大。位於美國矽穀Sunnyvale的專業協議分析儀供應商Total Phase這次也受邀在泰克春季創新論壇上演講,向從事SuperSpeed USB開發的工程師介紹其完整的鏈路和協議層解決方案——Beagle USB 5000 SuperSpeed協議分析儀。
Total Phase是行業內成長最快的協議分析儀廠商。他們的專業分析儀可以實時捕獲和分析Host和Device之間的數據流和更底層總線的狀況,並對數據流進行檢查和分析錯誤,還可允許用戶篩選出感興趣的事件。
Total Phase公司產品和市場營銷經理Fred Rastgar在演講中指出,USB3.0的鏈路層調試麵臨數據流激增、更為複雜的狀態機帶來的挑戰。Total Phase的最新款USB3.0分析儀Beagle USB 5000可通過LiveDisplay模塊來瞬時查看總線上發生的事情,LiveFilter模塊則可捕獲並留下感興趣的數據流,把不關注的packet濾除掉,LiveSearch模塊可在海量的碼流中搜索感興趣的packet,更快地發現問題所在,同時該設備還可對USB3.0的新功能加擾和極性轉換進行自動解碼,追蹤和上行下行的錯誤檢測。另外,它可查看各種鏈路協商和狀況狀態機(LTSSM),實時追蹤狀態之間的跳轉,了解狀態跳轉衝突。由於可同步捕獲USB3.0和USB2.0數據,即時解碼各種Class-level數據,複雜的拓撲分析也迎刃而解。
USB3.0的協議複雜度因為其獨立的雙向數據流(Rx和Tx)而提高。Total Phase的協議分析儀與泰克的示波器配合使用,通過基於靈活狀態的先進觸發特性,可同時觀測物理層和協議層,更快地找到問題所在。
- USB3.0 SuperSpeed完成標準製定
- 接收機物理層測試成為必須
- 需要考慮發送線路效應
- BERTScope幫助應對閉合眼圖
- Beagle USB 5000 SuperSpeed協議分析儀
最高速度擴大到5Gbps的USB3.0自完成標準製定以來,對應產品不斷出現,但主要集中在閃存盤和移動硬盤等存儲類Device產品。筆者從“泰克2011年春季創新論壇”上獲悉,已發布兩年的USB3.0在中國受到開發者熱捧,並且泰克的高速串行專家及合作夥伴表示,隨著不久之後Intel和AMD將其集成到主板(芯片組)中,USB3.0市場的爆發期在2012年也隨之到來,因為主板集成USB3.0後必將極大推動Host產品的大量湧現,這樣才能真正引爆USB3.0市場。
“作為USB測試行業的領導者和USB3.0標準組織的唯一測試測量技術貢獻者,泰克預期市場對USB 3.0產品的需求將在未來幾個季度不斷增加。”泰克公司大中華區市場開發經理張天生先生表示,“從事高速串行數據設計的工程師需要快速跟進,以便及時抓住湧現的市場機會。業界先進、完整的測試解決方案和谘詢服務可幫助工程師克服USB3.0設計挑戰和產品上市時間壓力。
接收機物理層測試成為必須,BERTScope幫助應對閉合眼圖
今年泰克春季創新論壇的一個重要演講者就是Sarah Boen女士。她目前擔任泰克技術解決方案的市場經理,被稱為“泰克HSS技術權威”。在會上,Sarah分享了USB3.0測試的關鍵考慮事項:
1. 接收機測試成為必須,包括抖動容限、可能導致互操作問題的SSC、異步參考時鍾。
2. 通道方麵的問題,需要考慮發送線路效應,對於較早期的設計,還必須進行軟件通道的仿真。
3. 另外出現一些新的挑戰,如12”長的Host通道,接收機閉合的眼圖,均衡,發射機預加重和接收機的連續時間線性均衡器(CTLE)。
4. 鏈路層:均衡、鏈路協商(Link Training)、加擾/極性轉換、低功耗狀態機等。

圖1:USB3.0測試:發射、通道(線纜)、接收機,一個都不能少
Sarah指出,在信號速度低於2.5Gbps時,完成發射機的測試基本就可以了,但對於速度超過2.5Gbps的超高速接口應用如5Gbps USB3.0,接jie收shou機ji測ce試shi就jiu變bian得de舉ju足zu輕qing重zhong,因yin為wei即ji使shi發fa射she機ji信xin號hao質zhi量liang不bu錯cuo,但dan經jing過guo長chang的de傳chuan輸shu通tong道dao後hou會hui受shou到dao很hen大da影ying響xiang,導dao致zhi信xin號hao在zai接jie收shou機ji的de眼yan圖tu是shi閉bi合he的de,快kuai速su的de信xin號hao速su率lv也ye會hui導dao致zhi接jie收shou機ji錯cuo誤wu地di中zhong斷duan輸shu入ru數shu據ju,造zao成cheng係xi統tong錯cuo誤wu。因yin此ci單dan純chun的de發fa射she機ji一yi致zhi性xing測ce試shi不bu足zu以yi確que保bao整zheng個ge係xi統tong的de誤wu碼ma率lv要yao求qiu。
如USB2.0應用一樣,泰克為USB3.0的發射機測試提供了超過規範要求的完整解決方案(手動和自動可選)。對於複雜得多的接收機測試,泰克則展示了最新的BERTScope解決方案,可幫助開發者加快USB3.0的一致性測試速度。
BERTScope係列產品顧名思義,就是融合了誤碼率測試儀(BERT)和示波器(Scope)的優點於一身的高性能、高度集成、易於操作高速串行係統的測量、驗證和調試工具,完全能代替傳統的BERT完成誤碼率測試,並且還能實現眼圖分析、抖動分析等高性能示波器所能實現的指標測試。不僅能對Tx端信號進行抖動分析、誤碼相關性分析,還可以根據規範的要求,進行Rx端抖動、幅度容限測試。對於BERTScope係列測試方案之外的其他相近的方案來說,要實現相同的測量通常需要三、四台不同的儀器組合才能實現。所以,從整體解決方案的角度而言,BERTScope大大降低了整體測試方案的成本,同時避免了多台儀器組合使用中複雜的連接和校準問題,極大地提高了測試效率和精確度。
如USB2.0應用一樣,泰克為USB3.0的發射機測試提供了超過規範要求的完整解決方案(手動和自動可選)。對於複雜得多的接收機測試,泰克則展示了最新的BERTScope解決方案,可幫助開發者加快USB3.0的一致性測試速度。
BERTScope係列產品顧名思義,就是融合了誤碼率測試儀(BERT)和示波器(Scope)的優點於一身的高性能、高度集成、易於操作高速串行係統的測量、驗證和調試工具,完全能代替傳統的BERT完成誤碼率測試,並且還能實現眼圖分析、抖動分析等高性能示波器所能實現的指標測試。不僅能對Tx端信號進行抖動分析、誤碼相關性分析,還可以根據規範的要求,進行Rx端抖動、幅度容限測試。對於BERTScope係列測試方案之外的其他相近的方案來說,要實現相同的測量通常需要三、四台不同的儀器組合才能實現。所以,從整體解決方案的角度而言,BERTScope大大降低了整體測試方案的成本,同時避免了多台儀器組合使用中複雜的連接和校準問題,極大地提高了測試效率和精確度。

圖2:泰克BERTScope接收機測試方案的配置情況
[page] Sarah介紹了BERTScope USB3.0接收機測試解決方案的配置情況。如圖2所示,時鍾恢複模塊CR125A、數字預加重模塊DPP125B與BERTScope 85C誤碼率分析儀相結合,並配上夾具和線纜(泰克的USB3.0夾具可同時支持發射、接收機及線纜的測試),主要提供了4大功能:
1. 壓力模式發生/注入:隨機抖動(RJ)、正弦抖動SJ、擴頻時鍾(SSC)、預加重,並且是可編程的,輕鬆實現調試和特征化。
2. 環回模式設置:自動化軟件可實現一次點擊就完成環回模式設置。
3. 抖動容限測試:無縫處理時鍾補償特性(SKP)以實現準確的誤碼率測量;標準符合測試和搜索模式能幫助找到設備的Pass/Fail點。
4. 自動化軟件:更多接收機測試的自動化軟件、報告生成、輕鬆找回和管理以往的測試
本次泰克春季創新論壇就邀請了亞太區一家知名的授權認證實驗室——百佳泰(Allion)為大家分享USB3.0認證測試的注意要點,並且他們也可提供USB2.0/3.0測試服務(所有USB3.0產品都必須通過USB2.0標準符合的測試)。百佳泰於台灣、日本、中國、韓國和北美等地設有實驗室,為各地的IT開發商提供當地的多樣化服務。去年8月,百佳泰於深圳設立新實驗室,測試服務涵蓋USB、HDMI、DisplayPort、SATA等標準認證、以及獨家開發的固態硬盤(SSD)測試方案,和全球電視信號測量服務。
百佳泰業務總部協理歐勤聖先生表示:“百(bai)佳(jia)泰(tai)與(yu)泰(tai)克(ke)存(cun)在(zai)長(chang)期(qi)的(de)合(he)作(zuo)關(guan)係(xi)。泰(tai)克(ke)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)在(zai)確(que)保(bao)我(wo)們(men)一(yi)致(zhi)性(xing)測(ce)試(shi)的(de)質(zhi)量(liang)和(he)效(xiao)率(lv)方(fang)麵(mian)扮(ban)演(yan)著(zhe)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)角(jiao)色(se),並(bing)幫(bang)助(zhu)我(wo)們(men)在(zai)行(xing)業(ye)居(ju)於(yu)前(qian)沿(yan)地(di)位(wei)。”
鏈路和協議層測試方案為USB3.0開發錦上添花
對於USB3.0的鏈路層和協議層測試,雖然不是標準認證的必測項,但對於希望進一步調試和深入分析的USB3.0設計者卻意義重大。位於美國矽穀Sunnyvale的專業協議分析儀供應商Total Phase這次也受邀在泰克春季創新論壇上演講,向從事SuperSpeed USB開發的工程師介紹其完整的鏈路和協議層解決方案——Beagle USB 5000 SuperSpeed協議分析儀。
Total Phase是行業內成長最快的協議分析儀廠商。他們的專業分析儀可以實時捕獲和分析Host和Device之間的數據流和更底層總線的狀況,並對數據流進行檢查和分析錯誤,還可允許用戶篩選出感興趣的事件。
Total Phase公司產品和市場營銷經理Fred Rastgar在演講中指出,USB3.0的鏈路層調試麵臨數據流激增、更為複雜的狀態機帶來的挑戰。Total Phase的最新款USB3.0分析儀Beagle USB 5000可通過LiveDisplay模塊來瞬時查看總線上發生的事情,LiveFilter模塊則可捕獲並留下感興趣的數據流,把不關注的packet濾除掉,LiveSearch模塊可在海量的碼流中搜索感興趣的packet,更快地發現問題所在,同時該設備還可對USB3.0的新功能加擾和極性轉換進行自動解碼,追蹤和上行下行的錯誤檢測。另外,它可查看各種鏈路協商和狀況狀態機(LTSSM),實時追蹤狀態之間的跳轉,了解狀態跳轉衝突。由於可同步捕獲USB3.0和USB2.0數據,即時解碼各種Class-level數據,複雜的拓撲分析也迎刃而解。
USB3.0的協議複雜度因為其獨立的雙向數據流(Rx和Tx)而提高。Total Phase的協議分析儀與泰克的示波器配合使用,通過基於靈活狀態的先進觸發特性,可同時觀測物理層和協議層,更快地找到問題所在。
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