PCIe背景概述PCIExpress(PeripheralComponentInterconnectExpress,PCle)总线是PCI总线的串行版本，广泛应用于显卡、GPU、SSD卡、以太网卡、加速卡等与CPU的互联。PCle的标准由PCI-SIG(PCISpecialInterestGroup)组织制定和维护，目前其董事会主要成员有Intel、AMD、nVidia、DellEMC、Keysight、Synopsys、ARM、Qualcomm、VTM等公司，全球会员单位超过700家。PCI-SIG发布的规范主要有Base规范(适用于芯片和协议)、CEM规范(适用于板卡机械和电气设计)、测试规范(适用于测试验证方法)等，目前产业界正在逐渐商用第5代版本，同时第6代标准也在制定完善中。由于组织良好的运作、的芯片支持、成熟的产业链，PCIe已经成为服务器和个人计算机上成功的高速串行互联和I/O扩展总线。图4.1是PCIe总线的典型应用场景。为什么没有PCIE转DP或hdmi？四川PCI-E测试方案商
随着数据速率的提高，芯片中的预加重和均衡功能也越来越复杂。比如在PCle 的1代和2代中使用了简单的去加重(De-emphasis)技术，即信号的发射端(TX)在发送信 号时对跳变比特(信号中的高频成分)加大幅度发送，这样可以部分补偿传输线路对高 频成分的衰减，从而得到比较好的眼图。在1代中采用了-3.5dB的去加重，2代中采用了 -3.5dB和-6dB的去加重。对于3代和4代技术来说，由于信号速率更高，需要采用更加 复杂的去加重技术，因此除了跳变比特比非跳变比特幅度增大发送以外，在跳变比特的前 1个比特也要增大幅度发送，这个增大的幅度通常叫作Preshoot。为了应对复杂的链路环境，四川PCI-E测试方案商PCI-E测试信号完整性测试解决方案；
Cle4.0测试的CBB4和CLB4夹具无论是Preset还是信号质量的测试，都需要被测件工作在特定速率的某些Preset下，要通过测试夹具控制被测件切换到需要的设置状态。具体方法是：在被测件插入测试夹具并且上电以后，可以通过测试夹具上的切换开关控制DUT输出不同速率的一致性测试码型。在切换测试夹具上的Toggle开关时，正常的PCle4.0的被测件依次会输出2.5Gbps、5Gbps-3dB、5Gbps-6dB、8GbpsP0、8GbpsP1、8GbpsP2、8GbpsP3、8GbpsP4、8Gbps
这么多的组合是不可能完全通过人工设置和调整 的，必须有一定的机制能够根据实际链路的损耗、串扰、反射差异以及温度和环境变化进行 自动的参数设置和调整，这就是链路均衡的动态协商。动态的链路协商在PCIe3.0规范中 就有定义，但早期的芯片并没有普遍采用；在PCIe4.0规范中，这个要求是强制的，而且很 多测试项目直接与链路协商功能相关，如果支持不好则无法通过一致性测试。图4.7是 PCIe的链路状态机，从设备上电开始，需要经过一系列过程才能进入L0的正常工作状态。 其中在Configuration阶段会进行简单的速率和位宽协商，而在Recovery阶段则会进行更 加复杂的发送端预加重和接收端均衡的调整和协商。pcie3.0和pcie4.0物理层的区别在哪里？
虽然在编码方式和芯片内部做了很多工作，但是传输链路的损耗仍然是巨大的挑战，特 别是当采用比较便宜的PCB板材时，就不得不适当减少传输距离和链路上的连接器数量。 在PCIe3.0的8Gbps速率下，还有可能用比较便宜的FR4板材在大约20英寸的传输距离 加2个连接器实现可靠信号传输。在PCle4.0的16Gbps速率下，整个16Gbps链路的损耗 需要控制在-28dB @8GHz以内，其中主板上芯片封装、PCB/过孔走线、连接器的损耗总 预算为-20dB@8GHz,而插卡上芯片封装、PCB/过孔走线的损耗总预算为-8dB@8GHz。
整个链路的长度需要控制在12英寸以内，并且链路上只能有一个连接器。如果需要支持更 长的传输距离或者链路上有更多的连接器，则需要在链路中插入Re-timer芯片对信号进行 重新整形和中继。图4.6展示了典型的PCle4.0的链路模型以及链路损耗的预算，图中各 个部分的链路预算对于设计和测试都非常重要，对于测试部分的影响后面会具体介绍。 PCI-E转USB或UFS接口的控制芯片和测试板的制作方法；四川PCI-E测试方案商
PCI-E测试信号质量测试；四川PCI-E测试方案商
为了克服大的通道损耗，PCle5.0接收端的均衡能力也会更强一些。比如接收端的 CTLE均衡器采用了2阶的CTLE均衡,其损耗/增益曲线有4个极点和2个零点，其直流增益可以在-5～ - 15dB之间以1dB的分辨率进行调整，以精确补偿通道损耗的 影响。同时，为了更好地补偿信号反射、串扰的影响，其接收端的DFE均衡器也使用了更复 杂的3-Tap均衡器。对于发射端来说，PCle5.0相对于PCIe4.0和PCIe3.0来说变化不大， 仍然是3阶的FIR预加重以及11种预设好的Preset组合。四川PCI-E测试方案商
