用BERTScope做好接收機(jī)測(cè)試，迎駕5Gbps USB3.0

　　最高速度擴(kuò)大到5Gbps的USB3.0自完成標(biāo)準(zhǔn)制定以來(lái)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，但主要集中在閃存盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán)等存儲(chǔ)類(lèi)Device產(chǎn)品。筆者從“泰克2011年春季創(chuàng)新論壇”上獲悉，已發(fā)布兩年的USB3.0在中國(guó)受到開(kāi)發(fā)者熱捧，并且泰克的高速串行專(zhuān)家及合作伙伴表示，隨著不久之后Intel和AMD將其集成到主板（芯片組）中，USB3.0市場(chǎng)的爆發(fā)期在2012年也隨之到來(lái)，因?yàn)橹靼寮蒛SB3.0后必將極大推動(dòng)Host產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)，這樣才能真正引爆USB3.0市場(chǎng)。

　　“作為USB測(cè)試行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者和USB3.0標(biāo)準(zhǔn)組織的唯一測(cè)試測(cè)量技術(shù)貢獻(xiàn)者，泰克預(yù)期市場(chǎng)對(duì)USB 3.0產(chǎn)品的需求將在未來(lái)幾個(gè)季度不斷增加。”泰克公司大中華區(qū)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理張?zhí)焐壬硎荆?ldquo;從事高速串行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的工程師需要快速跟進(jìn)，以便及時(shí)抓住涌現(xiàn)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。業(yè)界先進(jìn)、完整的測(cè)試解決方案和咨詢(xún)服務(wù)可幫助工程師克服USB3.0設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和產(chǎn)品上市時(shí)間壓力。

　　接收機(jī)物理層測(cè)試成為必須，BERTScope幫助應(yīng)對(duì)閉合眼圖

　　今年泰克春季創(chuàng)新論壇的一個(gè)重要演講者就是Sarah Boen女士。她目前擔(dān)任泰克技術(shù)解決方案的市場(chǎng)經(jīng)理，被稱(chēng)為“泰克HSS技術(shù)權(quán)威”。在會(huì)上，Sarah分享了USB3.0測(cè)試的關(guān)鍵考慮事項(xiàng)：

　　接收機(jī)測(cè)試成為必須，包括抖動(dòng)容限、可能導(dǎo)致互操作問(wèn)題的SSC、異步參考時(shí)鐘。

　　通道方面的問(wèn)題，需要考慮發(fā)送線路效應(yīng)，對(duì)于較早期的設(shè)計(jì)，還必須進(jìn)行軟件通道的仿真。

　　另外出現(xiàn)一些新的挑戰(zhàn)，如12”長(zhǎng)的Host通道，接收機(jī)閉合的眼圖，均衡，發(fā)射機(jī)預(yù)加重和接收機(jī)的連續(xù)時(shí)間線性均衡器（CTLE）。

　　鏈路層：均衡、鏈路協(xié)商（Link Training）、加擾/極性轉(zhuǎn)換、低功耗狀態(tài)機(jī)等。

　　Sarah指出，在信號(hào)速度低于2.5Gbps時(shí)，完成發(fā)射機(jī)的測(cè)試基本就可以了，但對(duì)于速度超過(guò)2.5Gbps的超高速接口應(yīng)用如5Gbps USB3.0，接收機(jī)測(cè)試就變得舉足輕重，因?yàn)榧词拱l(fā)射機(jī)信號(hào)質(zhì)量不錯(cuò)，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)的傳輸通道后會(huì)受到很大影響，導(dǎo)致信號(hào)在接收機(jī)的眼圖是閉合的，快速的信號(hào)速率也會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)錯(cuò)誤地中斷輸入數(shù)據(jù)，造成系統(tǒng)錯(cuò)誤。因此單純的發(fā)射機(jī)一致性測(cè)試不足以確保整個(gè)系統(tǒng)的誤碼率要求。

　　如USB2.0應(yīng)用一樣，泰克為USB3.0的發(fā)射機(jī)測(cè)試提供了超過(guò)規(guī)范要求的完整解決方案（手動(dòng)和自動(dòng)可選）。對(duì)于復(fù)雜得多的接收機(jī)測(cè)試，泰克則展示了最新的BERTScope解決方案，可幫助開(kāi)發(fā)者加快USB3.0的一致性測(cè)試速度。

　　BERTScope系列產(chǎn)品顧名思義，就是融合了誤碼率測(cè)試儀（BERT）和示波器（Scope）的優(yōu)點(diǎn)于一身的高性能、高度集成、易于操作高速串行系統(tǒng)的測(cè)量、驗(yàn)證和調(diào)試工具，完全能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的BERT完成誤碼率測(cè)試，并且還能實(shí)現(xiàn)眼圖分析、抖動(dòng)分析等高性能示波器所能實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)測(cè)試。不僅能對(duì)Tx端信號(hào)進(jìn)行抖動(dòng)分析、誤碼相關(guān)性分析，還可以根據(jù)規(guī)范的要求，進(jìn)行Rx端抖動(dòng)、幅度容限測(cè)試。對(duì)于BERTScope系列測(cè)試方案之外的其他相近的方案來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)相同的測(cè)量通常需要三、四臺(tái)不同的儀器組合才能實(shí)現(xiàn)。所以，從整體解決方案的角度而言，BERTScope大大降低了整體測(cè)試方案的成本，同時(shí)避免了多臺(tái)儀器組合使用中復(fù)雜的連接和校準(zhǔn)問(wèn)題，極大地提高了測(cè)試效率和精確度。

　　圖2：泰克BERTScope接收機(jī)測(cè)試方案的配置情況。

　　Sarah介紹了BERTScope USB3.0接收機(jī)測(cè)試解決方案的配置情況。如圖2所示，時(shí)鐘恢復(fù)模塊CR125A、數(shù)字預(yù)加重模塊DPP125B與BERTScope 85C誤碼率分析儀相結(jié)合，并配上夾具和線纜（泰克的USB3.0夾具可同時(shí)支持發(fā)射、接收機(jī)及線纜的測(cè)試），主要提供了4大功能：

　　壓力模式發(fā)生/注入：隨機(jī)抖動(dòng)（RJ）、正弦抖動(dòng)SJ、擴(kuò)頻時(shí)鐘（SSC）、預(yù)加重，并且是可編程的，輕松實(shí)現(xiàn)調(diào)試和特征化。

　　環(huán)回模式設(shè)置：自動(dòng)化軟件可實(shí)現(xiàn)一次點(diǎn)擊就完成環(huán)回模式設(shè)置。

　　抖動(dòng)容限測(cè)試：無(wú)縫處理時(shí)鐘補(bǔ)償特性（SKP）以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的誤碼率測(cè)量；標(biāo)準(zhǔn)符合測(cè)試和搜索模式能幫助找到設(shè)備的Pass/Fail點(diǎn)。

　　自動(dòng)化軟件：更多接收機(jī)測(cè)試的自動(dòng)化軟件、報(bào)告生成、輕松找回和管理以往的測(cè)試

　　本次泰克春季創(chuàng)新論壇就邀請(qǐng)了亞太區(qū)一家知名的授權(quán)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室——百佳泰(Allion)為大家分享USB3.0認(rèn)證測(cè)試的注意要點(diǎn)，并且他們也可提供USB2.0/3.0測(cè)試服務(wù)(所有USB3.0產(chǎn)品都必須通過(guò)USB2.0標(biāo)準(zhǔn)符合的測(cè)試)。百佳泰于臺(tái)灣、日本、中國(guó)、韓國(guó)和北美等地設(shè)有實(shí)驗(yàn)室，為各地的IT開(kāi)發(fā)商提供當(dāng)?shù)氐亩鄻踊?wù)。去年8月，百佳泰于深圳設(shè)立新實(shí)驗(yàn)室，測(cè)試服務(wù)涵蓋USB、HDMI、DisplayPort、SATA等標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證、以及獨(dú)家開(kāi)發(fā)的固態(tài)硬盤(pán)（SSD）測(cè)試方案，和全球電視信號(hào)測(cè)量服務(wù)。

　　百佳泰業(yè)務(wù)總部協(xié)理歐勤圣先生表示：“百佳泰與泰克存在長(zhǎng)期的合作關(guān)系。泰克的解決方案在確保我們一致性測(cè)試的質(zhì)量和效率方面扮演著一個(gè)重要角色，并幫助我們?cè)谛袠I(yè)居于前沿地位。”

　　鏈路和協(xié)議層測(cè)試方案為USB3.0開(kāi)發(fā)錦上添花

　　對(duì)于USB3.0的鏈路層和協(xié)議層測(cè)試，雖然不是標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的必測(cè)項(xiàng)，但對(duì)于希望進(jìn)一步調(diào)試和深入分析的USB3.0設(shè)計(jì)者卻意義重大。位于美國(guó)硅谷Sunnyvale的專(zhuān)業(yè)協(xié)議分析儀供應(yīng)商Total Phase這次也受邀在泰克春季創(chuàng)新論壇上演講，向從事SuperSpeed USB開(kāi)發(fā)的工程師介紹其完整的鏈路和協(xié)議層解決方案——Beagle USB 5000 SuperSpeed協(xié)議分析儀。

　　Total Phase是行業(yè)內(nèi)成長(zhǎng)最快的協(xié)議分析儀廠商。他們的專(zhuān)業(yè)分析儀可以實(shí)時(shí)捕獲和分析Host和Device之間的數(shù)據(jù)流和更底層總線的狀況，并對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行檢查和分析錯(cuò)誤，還可允許用戶(hù)篩選出感興趣的事件。

　　Total Phase公司產(chǎn)品和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Fred Rastgar在演講中指出，USB3.0的鏈路層調(diào)試面臨數(shù)據(jù)流激增、更為復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。Total Phase的最新款USB3.0分析儀Beagle USB 5000可通過(guò)LiveDisplay模塊來(lái)瞬時(shí)查看總線上發(fā)生的事情，LiveFilter模塊則可捕獲并留下感興趣的數(shù)據(jù)流，把不關(guān)注的packet濾除掉，LiveSearch模塊可在海量的碼流中搜索感興趣的packet,更快地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，同時(shí)該設(shè)備還可對(duì)USB3.0的新功能加擾和極性轉(zhuǎn)換進(jìn)行自動(dòng)解碼，追蹤和上行下行的錯(cuò)誤檢測(cè)。另外，它可查看各種鏈路協(xié)商和狀況狀態(tài)機(jī)（LTSSM），實(shí)時(shí)追蹤狀態(tài)之間的跳轉(zhuǎn)，了解狀態(tài)跳轉(zhuǎn)沖突。由于可同步捕獲USB3.0和USB2.0數(shù)據(jù)，即時(shí)解碼各種Class-level數(shù)據(jù)，復(fù)雜的拓?fù)浞治鲆灿卸狻?/p>

　　USB3.0的協(xié)議復(fù)雜度因?yàn)槠洫?dú)立的雙向數(shù)據(jù)流（Rx和Tx）而提高。Total Phase的協(xié)議分析儀與泰克的示波器配合使用，通過(guò)基于靈活狀態(tài)的先進(jìn)觸發(fā)特性，可同時(shí)觀測(cè)物理層和協(xié)議層，更快地找到問(wèn)題所在。