“六大方面”玩转高速串行技术测试 (3)

2008-06-17 13:43:42   作者：   来源：电子工程世界 汤宏琳

关键字：眼图 余量 串行 并行 传输 字节 封装 测试

　　信号完整性是针对源端的测试，每种串行总线源端的测试规范各不相同，但其主要的考察内容却是基本一致的。在所有参数中，抖动和时间偏移几乎是所有标准共同关心的。眼图是刻画串行信号宏观特性的方法，是看信号的传输质量和上变形和下变形的交叉部分。对眼图的要求就像人的眼睛一样，要干净、漂亮，即上下变形噪声要小，越细越好、抖动越小越好。

　　一致性测试有点像“盖章”测试，是其他五大方面做好之后的测试，旨在保证接口能够连上全世界任何一个符合标准的接口设备。

　　串行数据网络和链路包括串行数据网络电路板的阻抗和链路分析。理想的阻抗是个常数。例如，光线传播时，经过空气是不反射、不折射，但经过窗户、玻璃就会折射和反射。高速串行一般是100欧姆的串行阻抗，但如果做的太差，则为85欧姆或82欧姆。此外还要对噪声、抖动进行综合串行链路分析，据孙志强介绍，泰克是唯一且第一个在采样示波器上能够提供完整的串行数据链路分析，同时观察抖动噪声和误码。

　　“在两、三年之前，我们不关心接收机测试，”孙志强告诉电子工程世界记者。因为泰克认为发射机测试好了，后面的余量足以使得接收机接收的信号完好无损。但随着速度、复杂度的提高，很多为1的信号在接收端变成了0.8、0.9甚至0.7，而一旦变成0.5就没法确定所发送的信号是1还是0，于是高速串行测试包括了接收机测试。这就要求测试仪器不但要方便使用，还能够产生尽可能多的、并且能够故意发出的错误信号，以判断接收机性能。而传统接收机测试往往需要很多信号源如噪声信号源、抖动信号源和基本数据信号源等。

　　此前提及的四大挑战都存在于物理层，而数据链路层的挑战来自两方面：系统集成和数据链路的分析。如果物理层四个方面都是好的，还需要检查数据链路层，这不但要求测试仪器的性能好，还要能够多层观察，也就是把示波器（看物理层）和逻辑分析仪（看数据层）联系到一块，泰克在5、6个月之前曾经推出了这样的理念。物理层主要看到了串行链路的物理分析和模拟分析，而数据链路层主要对数据、协议进行分析，此前提到的泰克在2007年9月推出的TLA7S16和TLA7S08串行分析仪就实现了一个理想的从设备、测试到设计的循环。

　　当然，高速串行测试的六大挑战有的是研发过程中客户的问题和挑战，可以很快解决掉；同时还有为明天或后天可能遇到的问题早早地做准备。与其说这六大挑战是工程师的挑战，不如说是测试公司的挑战，而测试公司的挑战则来源于使用测试仪器的厂商挑战，孙志强称泰克的目的就是帮助测试厂商实现更容易的设计和生产，即最近几年经常提到的“Enabling”的概念。

　　如何满足最终需求

　　如果寻找高速串行技术的典型应用，只要拿来典型的计算机系统就可发现。比如PCI Express、HDMI 3D、DisplayPort、SATA 2代3代、USB3.0等，应用如高速DVR、光纤通信、10G以太网等等。孙志强称泰克的任务就是与这些方案的组织机构、核心公司很好地配合。

　　应用、标准的不同也就决定着客户的需求不同，那么，本身已经很复杂的高速串行测试系统究竟如何满足这些千差万别的需求？

　　测试中心、系统厂商、模块、芯片厂商的测试需求是一样的——时间高效，但侧重点不尽相同，因此对仪器的选择也不太一样。生产型公司更关心的是价格，因为时间就是金钱，同时还要求测试仪器能在1分钟做10分钟的事。比如泰克DPO系列示波器捕获100个波形可能需要1秒钟，而DSO（数字存储示波器）系列可能要耗费60秒或2分钟。对测试中心而言，效率、公正性、可靠性以及可重复性是至关重要的。如果同样测试过程，同样人员进行测试，早上8点和下午2点的仪器的测试结果却不一样，这说明温度对仪器影响很大，可重复性不高。对于系统芯片、模块厂商的需求又不一样。

　　各种各样的需求推动着技术周而复始的进步，没有一项技术拥有绝对的竞争优势。从最初的串行到之后的并行，再到现在的高速串行，然而“在相同频率下并行通信速度更高”这个基本的道理是没有问题的。那么在“六大挑战”之后，究竟还有多少挑战？且让我们拭目以待！

　　参考资料：

1.安徽财经大学 陈忠民,“串行”为什么会走红？2006.10.08
2.ARM公司业务发展总监 Gary Ruggles, 解决高速串行连接面临的挑战 2006

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