新的PCIe 6.0一致性模式測量
PCI Express® 6.0 與 PCIe® 5.0 相比發生了重大變化。特別是，PCIe 6.0 通過從不歸零 （NRZ） 信令轉變為四級脈衝幅度調製 （PAM64） 信令，實現了 5-GT/s 的數據速率，是 PCIe 0.4 的兩倍。因此，PCIe 6.0 需要一些新的測試方法和模式，包括用於多種測量的新 PAM4 一致性模式。
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| 圖1.新的PCIe 6.0合規性特徵碼信號。按兩下任何圖像以放大。 |
新的一致性模式用於計算信噪比和失真比（SNDR），以及ps21TX（封裝插入損耗）和電平失配比（RLM）。此外，它還用於測量發射機均衡係數。
合規性模式信號中的內容
新的順從模式信號（如上圖1所示）包含低頻模式，例如64個0、1、2和3的串，可以長時間運行PAM4中的每個電壓電平。它還包含使用PAM4的一大段偽隨機二進位序列（PRBS）數據。
- 第1節包含2秒和1秒的長跑。
- 第 2 部分是包含 PRBS 數據的大部分。
- 第 3 節包含 3 和 0 的長序列，後跟時鐘模式。
- 第 4 節包含另一個 3 和 0 的長跑。
更多PRBS數據在第4節之後，合規模式信號重複出現。合規模式信號中的一個或多個部分可以幫助計算SNDR和其他參數。
SNDR 測量
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| 圖2.SNDR 方程變數。 |
SNDR是指信噪比和失真比。圖2顯示了SDNR方程在變數Pmax（信號強度）、σ n（雜訊）和σe（失真）方面的細分。
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| 圖3.P最大測量值。 |
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| 圖4.雜訊變數σ n測量。 |
信號的雜訊分量（標記為 n σ）在順應模式信號中 61 UI 長的 64、0、1 和 2 運行的第 3 UI 上測量（圖 4）。選擇第 61 個 UI 進行此測量是因為從理論上講，當第 61 個 UI 到達時，信號已經有足夠的時間穩定到其平衡狀態。
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| 圖5.失真變數σ e 測量。 |
SNDR方程的最後一個分量是σe，即失真變數。它是平均信號偏離提取的脈衝響應形狀的程度的量度，並在順應模式信號的PRBS部分進行測量。在圖 5 中，您可以在頂部網格中看到三條跡線。紅色跡線是理想的模式;藍色跡線與紅色跡線重疊，表示捕獲模式的平均值;綠色跡線是平均模式和理想模式之間的差異，等於失真σe。
將所有三個分量組合在一起可以得到SNDR測量結果，但圖2的基本SNDR公式缺少一個重要變數——示波器雜訊（σ示波器）。示波器雜訊會影響實際設備的SNDR，如果要對設備進行準確的SNDR測量，則必須考慮該雜訊。圖6顯示了去波器雜訊后的SNDR公式（SNDRNR）。
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| 圖6. 去除示波器雜訊的SNDR NR方程。 |
Teledyne LeCroy的PCIe 6.0基礎發射器一致性測試解決方案實現了多種降噪方法。圖6的底部顯示了在Teledyne LeCroy LabMaster示波器上進行的兩個測量。第一種是未去除示波器雜訊的SNDR，第二種是去除示波器雜訊的SNDRNR測量。
RLM 測量
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| 圖7. V 0、V 1、V 2 和 V3 信號電平 ，用於計算變送器 RLM。 |
變送器 RLM 由以下涉及 V0、V1、V2 和V 3 的等式定義：
Vmid = （V0 + V3） / 2
ES1 = （V1 – V 中） / （V0 – V中)
ES2 = （V2 – V 中音） / （V3 – V中音）)
RLM = min（（3 x ES 1 ）， （3 x ES 2 ）， （2 – （3 x ES1 ））， （2 – （3 x ES2 )))
RLM 使用用於 SNDR 測量的 σn 的順從模式信號的相同部分進行測量，即 64、0、1 和 2 的 3 UI 長運行。RLM 測量非常簡單。目標是具有均勻間隔的過渡級別，並使 RLM 等於 1。
ps21TX 測量
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| 圖8.ps21TX 測量。 |
ps21TX = 20 × log10 （V101 / V111 )
將 SDAIII-PAMx 和 SDAIII-PCIE6 選項添加到 Teledyne LeCroy 示波器中，可提供輕鬆使新的一致性模式測量符合 PCIe 標準所需的所有軟體工具，包括所需的示波器雜訊消除。我們將在下一篇文章中討論噪音消除方法。
