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[PCB技術(shù)] 會拆主機不算啥,高速先生還會測!

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發(fā)表于 2022-2-14 17:56:53 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
作者:一博科技高速先生自媒體成員 黃剛
PCIE信號的一致性測試從來都是業(yè)界的一個重點和難點,本期借著一個電腦主板的debug案例,高速先生向大家介紹下PCIE一致性測試的過程!

相信不少酷愛pcb設(shè)計(吃ji游戲)的粉絲們都知道一部好的電腦的重要性,再說得細(xì)一點,就是主板和顯卡的重要性。近段時間國內(nèi)某家主板的自研客戶聽說了我們有PCIE的測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題!


上面說過了,客戶是一家自研電腦主板的客戶,本次的問題是他們自己研發(fā)的主板在測試外面專用的顯卡時,發(fā)現(xiàn)PCIE信號在運行到3.0(8Gbps)的時候就不太穩(wěn)定,經(jīng)常會出現(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題,于是我們就需要對主板進(jìn)行測試,要進(jìn)行什么測試呢?最好的測試當(dāng)然是PCIE信號的一致性的測試,它通過PCIE標(biāo)準(zhǔn)的CLB(Compliance Load Board)來替代顯卡,從而對主板進(jìn)行測試,其中主板的TX信號可以通過CLB連接到示波器來進(jìn)行眼圖的測試,驗證下眼圖的質(zhì)量。


在選用哪一款CLB的時候,高速先生一度陷入了選擇困難,因為高速先生實驗室里擁有從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)行測試,然后把PCIE的REF時鐘和其中一個通道的PCIE信號通過高速線纜連接到示波器去測試,搭建的場景如下所示:


一開始我們先看看在主板發(fā)送芯片沒有加重均衡的情況下,到底眼圖的質(zhì)量是怎么樣的?通過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試,在3.0速率下不穩(wěn)定,會降到2.0的結(jié)果,同時也說明了客戶自研的主板的確設(shè)計上還是有待改進(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,其實上面我們測試的是芯片沒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)方法也非常的簡單,只需要輕輕的按一下CLB夾具上的這個按鈕!


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)定運行在PCIE3.0的速率了,本文也順利收尾了!
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