中心議題：

• 高速串行信號帶來的測試挑戰
• 高速串行數據分析方案
• 信號完整性分析方案

高速串行信號帶來的測試挑戰

消費者對通信和計算機產品的要求越來越高
，不斷提升的速度
、buduanzengchangderongliang，danquebunengchengzhengbibianhuadejiage，chengweiyonghujuedingshifoutaoqiangoumaixinkuanchanpindejibenyaoqiu。zhexielaizizhongduankehudexuqiutongguochanyelianzhujichuandidaochanpinyanfagongchengshiduiceshiyiqidexuqiucengmian。nengshejichuchaogaoshujuchuanshusulvdetongxinchanpin，jiuyidingxuyaoxingnengpipeidexinhaoceshigongju，fouzewufabaozhengzuizhongchanpindexingneng、質量和一致性。

五年前
，數據吞吐率在3.125Gb/s的通信係統背板隻是停留在少數頂尖通信設備商預研階段的概念，2.5Gb/s的PCI-ExpressG1協議也隻是售價昂貴的高端通信產品才具備的內部互連總線。而如今，傳輸能力達6.25Gb/s高速背板已經非常普遍的應用在通信設備上，單對線吞吐率高達12Gb/s的串行背板總線在精湛的工程師手上也即將變為現實。

更高傳輸速率達5.0Gb/s的PCI-ExpressG2也早已是普通PC聲卡、顯卡的標準配置。而實際上，高達8Gb/s的PCI-ExpressG3總線標準也將在2009年正式麵世，還有4.8Gb/s的USB3.0接口、6.4Gb/s的FB-DIMM存儲器架構，乃至10Gb/s的SerialRapidI/O串行協議等。

5Gb/s以上新串行協議層出不窮
，麵對這麼高速的測試信號，需要全新的思維：因為測試儀器本身已經構成了工程師診斷問題的障礙，示波器主機、探頭
、測試夾具、電dian纜lan對dui被bei測ce信xin號hao哪na怕pa是shi一yi點dian點dian的de破po壞huai，也ye可ke能neng讓rang你ni得de出chu與yu事shi實shi完wan全quan相xiang反fan的de結jie論lun，這zhe不bu僅jin需xu要yao示shi波bo器qi具ju備bei更geng高gao放fang大da器qi帶dai寬kuan和he采cai樣yang性xing能neng，而er且qie能neng夠gou去qu除chu由you於yu測ce試shi設she備bei的de引yin入ru而er對dui被bei測ce電dian路lu帶dai來lai的de負fu麵mian效xiao應ying；另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)串(chuan)行(xing)協(xie)議(yi)內(nei)容(rong)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za)，需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)級(ji)的(de)分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian)和(he)仿(fang)真(zhen)模(mo)型(xing)來(lai)深(shen)入(ru)洞(dong)察(cha)問(wen)題(ti)的(de)本(ben)質(zhi)。這(zhe)兩(liang)方(fang)麵(mian)催(cui)生(sheng)工(gong)程(cheng)師(shi)對(dui)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)
，同(tong)是(shi)也(ye)給(gei)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)廠(chang)商(shang)帶(dai)來(lai)巨(ju)大(da)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

為(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)提(ti)供(gong)匹(pi)配(pei)眼(yan)下(xia)乃(nai)至(zhi)未(wei)來(lai)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)高(gao)速(su)串(chuan)行(xing)信(xin)號(hao)測(ce)試(shi)需(xu)求(qiu)的(de)數(shu)字(zi)示(shi)波(bo)器(qi)，降(jiang)低(di)工(gong)程(cheng)師(shi)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)的(de)難(nan)度(du)和(he)複(fu)雜(za)度(du)，讓(rang)他(ta)們(men)把(ba)主(zhu)要(yao)精(jing)力(li)集(ji)中(zhong)在(zai)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)上(shang)，而(er)不(bu)是(shi)測(ce)試(shi)上(shang)，是(shi)具(ju)有(you)領(ling)導(dao)地(di)位(wei)的(de)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)產(chan)商(shang)不(bu)可(ke)推(tui)卸(xie)的(de)責(ze)任(ren)。

                                  
                                              圖1QualiPHY串行協議一致性測試界麵

滿足高速串行信號測試的高帶寬高采樣示波器WaveMaster8Zi係列示波器及串行數據分析儀，為工程師測試新一代高速串行信號提供了全麵的解決方案。這款示波器的基本性能包括：最高達30GHz前端采集帶寬、最高達80GS/s的實時采樣率、最深達512Mpts的可分析波形內存，大於15GHz的邊沿觸發帶寬、最長達80bit的串行觸發能力，以及標配比傳統方法更精確的眼圖和抖動測量軟件包—SDAII，串行協議一致性分析集成化工具—QualiPHY，為分析高速串行鏈路信號完整性而量身定製的EyeDoctorII軟件包，這些示波器行業的多項創新設計為工程師分析從100Mb/s的百兆以太網到12Gb/s的高速通信背板信號質量都提供了堅實的技術基礎。
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創新的高速串行數據分析方案

SDA8Zi串行數據分析儀基於WaveMaster8Zi係列示波器，標配存儲器提高了一倍
，可以捕獲眼圖中更多的單位間隔。同時擁有增強的高速串行碼型觸發功能，支持高達80位碼型，工作速度高達3.125Gb/s。

SDA8Zi標配的串行數據分析平台——SDAII功能非常全麵，包括基於NQ-Scale技ji術shu的de抖dou動dong分fen解jie方fang法fa及ji更geng精jing確que的de抖dou動dong分fen類lei工gong具ju，提ti高gao了le工gong程cheng師shi測ce量liang高gao速su信xin號hao微wei小xiao抖dou動dong的de信xin心xin，也ye提ti供gong了le更geng全quan麵mian的de洞dong察cha力li，深shen存cun儲chu時shi的de眼yan圖tu生sheng成cheng速su度du要yao比bi傳chuan統tong示shi波bo器qi快kuai20～100倍，可以在3秒內捕獲、分析和顯示近100萬個PCIExpress單位間隔。

其他工具如IsoBER(由已捕獲的眼圖去推測更長時間的眼圖閉合情況)和he模mo板ban違wei規gui定ding位wei器qi，可ke以yi簡jian便bian地di了le解jie複fu雜za的de問wen題ti。電dian纜lan補bu償chang功gong能neng可ke以yi去qu掉diao電dian纜lan失shi真zhen影ying響xiang

，在zai高gao速su眼yan圖tu上shang更geng準zhun確que地di測ce量liang定ding時shi和he幅fu度du。新xin推tui出chu的deSDA8Zi分析儀同時標配眼圖
、時間間隔誤差、浴盆曲線
、抖動直方圖及其他抖動分類分析等多個完整的視圖。使用QuickView(快速查看)功能
，工程師可以快速“一鍵”了解到串行信號的全貌，包括眼圖和抖動的多角度視圖。

在一致性測試階段，可以對各種既定標準使用自動化QualiPHY軟件，如PCIe、SAS、SATA、HDMI、DisplayPort和XAUI。圖1所示為QualiPHY分析SATA一致性的操作界麵，整個操作過程便捷，全麵覆蓋標準規定的測試項目，並能自動輸出美觀實用的測試報告。

創新的信號完整性分析方案

為了在最困難的測量環境中測試最快速的新興技術，需要使用帶寬高達30GHz的示波器。在50ps上升時間或2.5Gb/s以下數據速率表現得不太明顯的測試挑戰
，在上升時間接近或變成小於25ps或信息速率超過5Gb/sshichengweibukeguibidewenti。zaizhexiesuduxia
，gongchengshimianlinzheyiqianzhixianyuweibopinyudexinhaowanzhengxingwenti，rubulixiangdeceshijiajuhelianjiedianlandefuzaixiaoyinghuicongbeicedianluzhongjiqunengliang，congerjiangdifuduhexiangweiceliangdebaozhendu。

實現下一代高速串行數據標準的工程師麵臨著更快速、更複雜的信號挑戰，與此同時
，串行數據通道(互連
、傳輸線、背板)速度並沒有同步提高

，導致串行數據通道中的信號劣化問題。另外，新興串行數據標準如USB3.0，要求模擬(仿真)信xin號hao傳chuan輸shu路lu徑jing
，在zai所suo有you用yong戶hu環huan境jing中zhong都dou保bao證zheng可ke靠kao的de性xing能neng。最zui後hou，串chuan行xing數shu據ju接jie收shou機ji硬ying件jian是shi為wei平ping衡heng信xin號hao劣lie化hua專zhuan門men設she計ji的de，但dan工gong程cheng師shi沒mei有you任ren何he途tu徑jing直zhi接jie探tan測ce到daoSerDes接收端芯片內部應用了均衡優化後的被測信號的性能，道理很簡單，因為沒有任何辦法可以將探頭伸入到芯片內部。

解決方案是力科EyeDoctorII信號完整性係列工具，它提供了電纜和測試夾具反嵌功能
、預加重和去加重建模功能、串行數據通道仿真功能和串行數據接收機均衡功能。EyeDoctorII能夠對圖2所示典型的串行鏈路進行建模並仿真各個部分對信號的影響：

                                  
                                                   圖2EyeDrII對應的串行鏈路模型

                                   
                                             圖3EyeDoctorII對串行信號均衡仿真效果

WaveMaster8Zi支持對串行通道或測試夾具使用工業標準的S參數描述
，支持最多到16端口的信道模型，並將每個S係數以Plot的形式繪製在屏幕上，方便客戶多角度觀測信道質量。獲得S參數文件的方法包括采用矢量網絡分析儀或力科WaveExpert取樣示波器的TDR模塊，或采用專門的EDA仿真軟件。

對均衡器的描述有兩種方法：第一，有經驗的工程師可以輸入均衡器內部每個抽頭的準確參數；第二，隻需輸入基本的信號參數如數據率

、門限判別電平等，EyeDoctorII會訓練出一套最優化的抽頭係數。圖3是對芯片Pin測得已接近閉合的眼圖在均衡仿真後的眼圖，可以看出，對均衡後的信號做眼圖和抖動分析更有意義。