會(huì)拆主機(jī)不算啥，高速先生還會(huì)測(cè)！

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作者：一博科技高速先生自媒體成員 黃剛

PCIE信號(hào)的一致性測(cè)試從來(lái)都是業(yè)界的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，本期借著一個(gè)電腦主板的debug案例，高速先生向大家介紹下PCIE一致性測(cè)試的過(guò)程！

相信不少酷愛(ài)pcb設(shè)計(jì)（吃ji游戲）的粉絲們都知道一部好的電腦的重要性，再說(shuō)得細(xì)一點(diǎn)，就是主板和顯卡的重要性。近段時(shí)間國(guó)內(nèi)某家主板的自研客戶聽(tīng)說(shuō)了我們有PCIE的測(cè)試夾具和高端的示波器后，就聯(lián)系上了高速先生，希望我們幫他們定位一下他們的問(wèn)題！


上面說(shuō)過(guò)了，客戶是一家自研電腦主板的客戶，本次的問(wèn)題是他們自己研發(fā)的主板在測(cè)試外面專用的顯卡時(shí)，發(fā)現(xiàn)PCIE信號(hào)在運(yùn)行到3.0（8Gbps）的時(shí)候就不太穩(wěn)定，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)降到2.0（5Gbps）的情況，主板和專用顯卡的連接就像下面這樣。


由于線卡是專用的顯卡，我們高速先生主要還是懷疑是客戶自研的主板這邊的問(wèn)題，于是我們就需要對(duì)主板進(jìn)行測(cè)試，要進(jìn)行什么測(cè)試呢？最好的測(cè)試當(dāng)然是PCIE信號(hào)的一致性的測(cè)試，它通過(guò)PCIE標(biāo)準(zhǔn)的CLB（Compliance Load Board）來(lái)替代顯卡，從而對(duì)主板進(jìn)行測(cè)試，其中主板的TX信號(hào)可以通過(guò)CLB連接到示波器來(lái)進(jìn)行眼圖的測(cè)試，驗(yàn)證下眼圖的質(zhì)量。


在選用哪一款CLB的時(shí)候，高速先生一度陷入了選擇困難，因?yàn)楦咚傧壬鷮?shí)驗(yàn)室里擁有從3.0到5.0的CLB夾具，為了更好的表征出主板的性能，我們最終選擇了最高配置的5.0的CLB夾具。


然后我們就使用5.0的CLB夾具插到主板的PCIE插槽里面進(jìn)行測(cè)試，然后把PCIE的REF時(shí)鐘和其中一個(gè)通道的PCIE信號(hào)通過(guò)高速線纜連接到示波器去測(cè)試，搭建的場(chǎng)景如下所示：


一開(kāi)始我們先看看在主板發(fā)送芯片沒(méi)有加重均衡的情況下，到底眼圖的質(zhì)量是怎么樣的？通過(guò)我們示波器的眼圖顯示，在PCIE3.0（8Gbps）下眼圖質(zhì)量比較差，如下所示：


也這印證了客戶的功能測(cè)試，在3.0速率下不穩(wěn)定，會(huì)降到2.0的結(jié)果，同時(shí)也說(shuō)明了客戶自研的主板的確設(shè)計(jì)上還是有待改進(jìn)。


大家是不是以為這樣就完了？當(dāng)然不是，根據(jù)PCIE3.0的協(xié)議，規(guī)定了芯片需要具備多達(dá)10種加重均衡的參數(shù)可以去調(diào)節(jié)和切換，如下所示，其實(shí)上面我們測(cè)試的是芯片沒(méi)有加重均衡情況下的眼圖結(jié)果，也就是P4這一階的芯片參數(shù)。


一款合格的CLB夾具是可以控制主板的芯片來(lái)調(diào)節(jié)不同的輸出參數(shù)的，具體的調(diào)節(jié)方法也非常的簡(jiǎn)單，只需要輕輕的按一下CLB夾具上的這個(gè)按鈕！


我們都遍歷了一下不同芯片輸出的均衡參數(shù)，由于篇幅關(guān)系，這個(gè)就不一一列出每種參數(shù)的眼圖結(jié)果，我們直接給出最好的一種參數(shù)下的眼圖結(jié)果，也就是在P7下，我們的眼圖能夠重新變好，達(dá)到150多mV的眼高！


后面我們讓客戶自己去按照P7的均衡參數(shù)去配置它的主板芯片，客戶就驚喜的發(fā)現(xiàn)他們主板接上專用的顯卡后能穩(wěn)定運(yùn)行在PCIE3.0的速率了，本文也順利收尾了！