加速PCIe 5.0與6.0線纜和連接器合規性測試自動化解決方案
2024-08-07
羅德與施瓦茨開發了全新的R&S ZNrun自動化測試。對于完全自動化驗證PCIe x8線纜，軟件可以控制一個由R&S ZNB矢量網絡分析儀和可擴展的R&S OSP開關矩陣組成的測試配置，創建一個具有64個測試端口的多端口VNA解決方案。
該解決方案將PCIe x8線纜的測試時間縮短到僅幾分鐘，包括所有Thru連接、所有串擾組合測試以及相應指標的計算，以進行通過/失敗評估。相比之下，手動測試需要數小時，并且測試工程師可能存在連接錯誤的重大風險。
圖：32個測試端口，用于PCIe 5.0和6.0線纜4 Lane的自動合規性測試
通過新的R&S ZNrun自動化測試軟件，高效應對PCIe 5.0和6.0線纜和連接器的合規性驗證挑戰。R&S ZNrun-K440專為根據PCI-SIG規范自動進行PCIe 5.0和6.0（內部和外部）線纜及連接器的合規性測試而設計，為用戶節省了大量時間。測試裝置基于R&S ZNB26或R&S ZNB43矢量網絡分析儀，配備四個測試端口，并結合多個R&S OSP320開放式開關箱——根據要驗證的設備(DUT)Lane的數目而定——提供多個四端口測量，而無需重新連接到DUT并重復連接其他Lane。例如，PCIe x8線纜具有16個差分對Lane，需要64個測試端口，由三個R&S OSP320開關箱提供，而PCIe x4線纜只需要兩個R&S OSP320開關箱提供32個測試端口。
R&S ZNrun-K440方案完全按照PCIe規范自動執行所有測量任務，還包括對定義的PCIe數值指標進行后處理。強大的測試配置工具可以按照Lane來選擇或取消測試項目，以更好地滿足研發和驗證測試中的需求和偏好。自動測量結束時會生成帶有通過/失敗判定的測試報告。該自動化功能采用了一種新的校準程序，顯著減少了校準步驟和校準連接的數量。它還包括了PCIe測試規范所需的測試夾具去嵌入方法。
隨著PCIe的演進，測試要求變得越來越復雜
為了滿足不斷增長的速度需求，每一代PCIe演進都使傳輸速率翻倍。全球各地的數據中心開始使用最新版本的PCIe 5.0和6.0線纜來連接大量高速數據存儲設備。線纜制造商也在加緊生產，以向客戶交付首批PCIe 5.0和6.0線纜。研發驗證、合規性測試和制造過程都需要進行完備的測試，以確保符合PCIe的要求并保證整個系統的正常運行。
每個PCIe鏈路具有1、2、4、8或16個Lane差分對，每個差分對Lane均由發送（TX）和接收（RX）組成。采用x8配置的PCIe 6.0線纜可以具有高達64 GB/s的傳輸速率。手動驗證高速互連的合規性其工作量大且容易出錯。對于線纜的所有Thru連接以及線纜內部的近端和遠端串擾路徑，需要進行256個四端口測量。傳統的四端口矢量網絡分析儀在每次四端口測量時都需要重新連接，并且需要正確端接未測量的端口Lane。R&S的自動化解決方案簡化了這個過程。
由于對于PCIe 5.0/6.0系統行為來說，某些限值模板偏差(limit mask excursions)并不重要，通過/失敗判定是基于集成回波損耗（iRL）和集成串擾（ccICN）等指標進行的。它們在PCI-SIG規范中定義，并且需要從S參數結果計算出來，并需要進行大量的后處理工作。校準測試夾具特性和去嵌入還帶來了額外的挑戰。R&S ZNrun-K440自動合規性測試軟件涵蓋了所有這些內容。
由于對于PCIe系統的重要性，PCI-SIG正在制定用于內部（機箱內部）和外部（機箱到機箱）應用的標準化線纜，包括32 GT/s和64 GT/s下配對線纜組件和配對線纜連接器的相應電氣要求。一旦這些標準化工作完成，R&S ZNrun-K440將覆蓋這些PCIe測試。
在PCI-SIG開發者大會上展示新解決方案
R&S參加了PCI-SIG開發者大會，向PCI-SIG社區成員展示了用于PCIe 5.0和6.0線纜和連接器合規性測試的新自動化解決方案。而該系列R&S ZNrun-K410和R&S ZNrun-K411測試方案，用于符合IEEE 802.3bj、by、cd和ck的高速以太網線纜組件。
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