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    案例分享 | 如何高效完成PCIe板卡來料篩選和互操作調試?
    Wanbo| 2023-08-04|Return to List

    | 概述 |

    近年來,由于全球性的“缺芯潮”,引發了企業對于加強供應鏈韌性的思考。企業不再盲目追求性價比高,但風險也大的單一來源采購,轉而積極尋求更多的替代物料供應商。另一方面,中美競爭格局加劇,導致供應鏈全球一體化的割裂,一些企業也在尋找替代物料供應商,避免受到地緣政治的波及。對于零部件數量眾多的系統級產品,如服務器、個人電腦、新能源汽車、手機等,尋找并篩選出足夠多的替代料尤為重要。

    對供應商產品質量的管控是來料檢測 (IQC) 和零部件工程部(CE) 的工作重點。被動器件的篩選相對容易,但PCIe板卡的篩選非常困難。PCIe是芯片和芯片之間的信息高速公路,由于PCIe的速率高,板級衰減大,均衡 (EQ) 設置非常靈活,鏈路協商機制 (LTSSM) 非常復雜,PCIe的來料篩選往往費時費力,但效果不佳。


    物理層一致性測試

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    傳統的篩選方法是物理層一致性測試 (Compliance) 和功能性測試(FT)。一致性測試包括發送端(Tx)和接收端(Rx)測試,需要使用價格昂貴的示波器和誤碼儀進行測量,并且測量時間非常長,通常一個16通道 (X16 Lane) 接插件 (Slot) 的一致性測試,需要2天的時間才能完成。由于需要篩選的料件眾多,且每次產品改版都需要重新驗證,給測試部門的設備和工程師帶來了非常大的工作量。

    盡管一致性測試能避免大部分互操作問題,但仍然有可能發生這樣的情況:系統主板和板卡都能通過Tx和Rx一致性測試,但互操作時系統主板和板卡之間存在鏈路不通、掉速、掉包等問題。功能性測試能發現這些互操作問題,但無法指出任何解決問題的思路,甚至不能區分是主板還是卡板的責任。

    類似的問題不斷困擾著系統公司,和眾多希望進入供應商名單的板卡公司,但沒有好的工具。

    泰克解決方案

    基于PCIe接口生態廠家的這些痛點,泰克推出了TMT4 PCIe性能綜合測試儀,協助客戶解決上述問題。Tektronix TMT4 PCIe性能綜合測試儀是一款高性能測試儀器,旨在為電子產品制造商提供PCI Express(PCIe)設備的綜合測試解決方案。該儀器支持PCIe Gen3/4 Tx,Rx和LTSSM綜合測試功能,能夠幫助用戶快速識別問題并加快產品上市速度。

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    TMT4的主要特點包括:

    1)一機多用

    支持PCIe 3/4 Tx,Rx和LTSSM綜合測試功能。TMT4提供了全面的PCIe測試解決方案,支持TX和RX測試、LTSSM協議交互與監測等多種測試功能,能夠有效識別PCIe Gen3/4的物理層和協議層問題。

    2)一學就會

    一臺便攜式儀器,一根連接線,一個測試夾具,即可完成與待測物的連接,一鍵開始PCIe測試,大大減少了工程師上手學習的時間。

    3)測試飛快

    16條Lane的快速掃描測試僅需1.5分鐘!

    使用自定義掃描,完成16條Lane及10個preset的全組合掃描測試,也僅僅只需要15分鐘。

    4)價格不貴

    相比其他PCIe Gen3/4測試儀器,TMT4價格相對較低,大幅降低測試成本。

    案例分享

    此案例來自國內某知名服務器廠商。在篩選供應商的板卡時,有一塊板卡和主板的互操作出現問題,掉包非常嚴重,而其它供應商的板卡則表現良好。泰克工程師在現場使用TMT4幫客戶快速測量不良板卡,以及作為對照的良好板卡的裕量。發現有兩點值得注意的地方:

    1. 兩張板卡自適應出的Tx Preset系數都是P0。不良板卡的DFE1系數非常高,而良好板卡的DFE1系數非常小。意味著不良板卡的接收機做了大量的均衡補償,才得到可接受的眼圖。不良板卡的通道損耗和Tx Preset設置可能并不匹配。

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    圖1 不良板卡快速掃描結果 (Preset為自協商值 )

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    圖2 對照組表現良好板卡的快速掃描結果 (Preset為自協商值 )

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    圖3 不良板卡的自定義掃描結果 (Lane5, 全部 Preset)

    2. 對不良板卡進一步執行全面掃描 (Custom Scan),掃描所有Tx Preset。發現P0并非佳選擇,比較而言,P4/P5/P6/P9對應的DFE1數值會小的多。

    根據分析,泰克給客戶提出建議:請客戶和不良板卡供應商聯絡,確定其通道損耗。確認板卡的Tx Link Training功能是否打開;如果沒有打開,請板卡廠商將原來預設值P0更改為P4,看看是否有改善。后續客戶和板卡廠商通過這樣的思路,成功的解決了互操作問題,又增加了一個合格的供應商!

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