会拆主机不算啥,高速先生还会测!

来源:一博科技 时间:2022-2-14 类别:微信自媒体

作者:一博科技高速先生成员 黄刚

PCIE信号的一致性测试从来都是业界的一个重点和难点,本期借着一个电脑主板的debug案例,高速先生向大家介绍下PCIE一致性测试的过程!


相信不少酷爱PCB设计(吃ji游戏)的粉丝们都知道一部好的电脑的重要性,再说得细一点,就是主板和显卡的重要性。近段时间国内某家主板的自研客户听说了我们有PCIE的测试夹具和高端的示波器后,就联系上了高速先生,希望我们帮他们定位一下他们的问题!


上面说过了,客户是一家自研电脑主板的客户,本次的问题是他们自己研发的主板在测试外面专用的显卡时,发现PCIE信号在运行到3.0(8Gbps)的时候就不太稳定,经常会出现降到2.0(5Gbps)的情况,主板和专用显卡的连接就像下面这样。


由于线卡是专用的显卡,我们高速先生主要还是怀疑是客户自研的主板这边的问题,于是我们就需要对主板进行测试,要进行什么测试呢?最好的测试当然是PCIE信号的一致性的测试,它通过PCIE标准的CLB(Compliance Load Board)来替代显卡,从而对主板进行测试,其中主板的TX信号可以通过CLB连接到示波器来进行眼图的测试,验证下眼图的质量。


在选用哪一款CLB的时候,高速先生一度陷入了选择困难,因为高速先生实验室里拥有从3.0到5.0的CLB夹具,为了更好的表征出主板的性能,我们最终选择了最高配置的5.0的CLB夹具。


然后我们就使用5.0的CLB夹具插到主板的PCIE插槽里面进行测试,然后把PCIE的REF时钟和其中一个通道的PCIE信号通过高速线缆连接到示波器去测试,搭建的场景如下所示:


一开始我们先看看在主板发送芯片没有加重均衡的情况下,到底眼图的质量是怎么样的?通过我们示波器的眼图显示,在PCIE3.0(8Gbps)下眼图质量比较差,如下所示:


也这印证了客户的功能测试,在3.0速率下不稳定,会降到2.0的结果,同时也说明了客户自研的主板的确设计上还是有待改进。


大家是不是以为这样就完了?当然不是,根据PCIE3.0的协议,规定了芯片需要具备多达10种加重均衡的参数可以去调节和切换,如下所示,其实上面我们测试的是芯片没有加重均衡情况下的眼图结果,也就是P4这一阶的芯片参数。


一款合格的CLB夹具是可以控制主板的芯片来调节不同的输出参数的,具体的调节方法也非常的简单,只需要轻轻的按一下CLB夹具上的这个按钮!


我们都遍历了一下不同芯片输出的均衡参数,由于篇幅关系,这个就不一一列出每种参数的眼图结果,我们直接给出最好的一种参数下的眼图结果,也就是在P7下,我们的眼图能够重新变好,达到150多mV的眼高!


后面我们让客户自己去按照P7的均衡参数去配置它的主板芯片,客户就惊喜的发现他们主板接上专用的显卡后能稳定运行在PCIE3.0的速率了,本文也顺利收尾了!



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