解决PCIe等超多通道高速线缆测试困境的方案

随着数据中心服务器的更新换代,AI算力的突飞猛进,服务器上的内部传输协议从PCIe4.0到PCIe6.0甚至PCIe7.0突破,传输速率也从单通道16GT/S到64GT/S飞跃。在同样带宽的条件下,调制方式从NRZ向PAM4的发展也变成了必然,同时为了提高吞吐量市场上更出现了20X的PCIe传输线缆,通道数和速率的增加使工程师面临着前所未有的测试挑战。


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                                                            PCIe的发展(源于PCI-SIG)


先让我们回顾下传统的SlimSAS、MiniSAS等cable的测量,通常来说这类线缆都是4I、8I为主,也即需要测量8或16对差分通道。从成本的角度来说,大多数客户会使用VNA+RF switch的方式来进行测量,但这种测量方法耗时较长,特别是要测量FEXT、NEXT等相关参数的时候。多通道VNA从使用角度来说当然是最佳的,但由于通道数多成本极高极少数客户会用这种方式来进行测量,X16或X20的结构的产品成本更是难以想象。当然通过PCIe的Spec里规定的compliance测试方法,拥有11 Preset Tx的高端误码仪加上具有CTLE及DFE功能的高速示波器通用能在时域的角度来衡量这类PCIe线缆的特性,同样这也面临了多通道高速示波器成本居高不下的问题。


针对以上这些问题,唐领科技急客户之所急希望在成本和效率上都能够给客户更大的帮助,落地了两个解决方案。


第一个是通过MultiLane的ML4035-TDR 35GHz多通道高速测试仪来取代现有的VNA+RF switch的方式,ML4035-TDR能够进行4个并行差分通道的同时测量,可同时测试SDD21、SDD11、Impedance、FEXT和NEXT等内容,还可以测量真实的采样眼图和误码率。如果需要更多通道的测量只要叠加多几台设备就可以,成本远优于多通道插卡式VNA,自动化软件16通道的测量只需十多秒即可完成所有测试项。


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为了让客户持续降成本更切合PCIe cable的实际应用环境,唐领科技也自研了为生产线定制的另一个测试方案MFCT多功能高速线缆测试仪,这是一个集合型的测试方案,能在Tx端按照PCIe Spec选择preset的FIR,同时也可在Rx端模拟CTLE+DFE,来测试不同长度的PCIe cable并通过PCIe的Mask来了解Mask margin、眼高、眼宽及Jitter等参数,模拟更为真实的实际传输,软件的各种算法仍在不断的更新和改进,包括串扰等功能验证,更大程度的做成一台模拟客户使用环境的筛选设备,而非学术规格设备。

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同时,如有需要可使用我们专利的校准技术产生插损值,计算类似VNA的特定频点的插损值,如需更多的参考频点则需要更多的测试时间,通道数也可根据客户需求进行拓展,暂时最多可拓展到40+通道。

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有别于传统的仪器,这个设备分别拥有工程和生产模式,工程模式用于测试验证、参数调整、测试流程生成、报告生成及数据库链接等。生产模式即傻瓜式一键式服务,切换到对应的生产产品后,直接扫描条形码即得出测试结果,并统计当班次的pass、fail数量,同时保存测试报告。如无特殊要求,一根32个差分通道的PCIe相关线缆,只需十多秒即可完成所有通道的测量。


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同时MFCT测试系统也无需再使用射频线缆组件,测试夹具通过高速连接器与主板对接即可更换不同类型的测试夹具来应对不同产品的测试,如MCIO、GENZ、LP SlimSAS、SlimSAS等线缆。

如有更多关于高速测试的或其他生产测试的需求可以随时告诉唐领科技,我们急客户之急,按客户实际需求打造最合适的测试方案,即使市场暂时没有的方案只要可行我们也会砥砺前行。