PCI Express学习篇---物理层电气特性(四)Receiver压力眼图测试校准

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Receiver Compliance Test测试方法为压力眼图测试，首先需要先对压力眼图校准。

以下介绍下Receiver压力眼图校准

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Receiver所有速率下的测试都是基于“Calibration Channel”的压力眼图测试，Calibration Channel是一种worst-case loss的信道，接近于真实的信道。

恢复的眼图位置是在Receiver's latch的输入，2.5GT/s 5GT/s时等同于Rx pins,但是更高速率时等同于Rx die pad(经过behavior EQ后处理)

最接近真实的测量点是Breakout channel end的RX DUT pins, 重新复制了“Replica Channel”来匹配Breakout Channel的特性，等效的测量点为TP2。

注：

• 在Base Spec中的Breakout Channel和Replica Channel的阻抗TX是50ohm单端，100ohm差分；
• 在Base Spec中的Breakout Channel和Replica Channel的阻抗RX是42.5ohm单端，85ohm差分；
• 上述阻抗标准仅为Captive Channel的标准。

测量点TP2要进行后处理得到TP2P，包含加入Behavior Rx Package, Rx EQ和CDR

• RX EQ包含CTLE（8GT/s 16GT/s是1阶的）和DFE（8GT/s是1Tap, 16GT/s是2Taps）
• 关于Behavior Rx Package，8GT/s和32GT/s的all device(包含captive和非captive), 16GT/s的non-root captive是标准的，可以直接用Behavior Rx Package
• 其他情况如果actual Rx Package性能比Behavior Rx Package差，需要用actual Rx Package；
• 基于actual Rx Package的情况，Calibration Channel需要保持28dB Loss(包含actual Rx Package)

以下介绍压力眼图校准步骤

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需要先校准Calibration Channel，过程如下：

注入的Rj为随机抖动，Sj为正弦抖动，Sj用于调整眼图的眼宽；

注入的Diff interference为差分干扰，CM interference为共模干扰，Diff interference用于调整眼图的眼高。

最终的目标是Calibration Channel在TP2P点获得15mV/0.3UI@BER10^-12这样的眼图。

校准步骤：

1. 初始化Amplitude（peak-to-peak电压幅值）, Rj, Sj
2. 建立30dB,28dB,27dB信道
3. 连接关系如下图：BERT->SMA Cable->ISI->SMP Cable->CBB->CLB->SMP->ISI->SMA->Scope（BERT是用于产生信号，Scope是测量眼图及误码率）
4. 校准DMI和CMI
5. 找到最优的preset
6. 通过改变ISI板的trace length改变channel loss
7. 增加Loss直到EW/EH落到标准以下，保证preset还是最优的
8. 继续调节Sj DMI Amplitude（精调）保证眼图达到15mV/0.3UI@BER10^-12的目标
9. 记录最终的设置

Base Spec中定义的Calibration Channel Loss的标准

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首先，Insertion Loss的标准

表格中的标准是不包含Rx package的标准，例如16GT/s 8GHz奈奎斯特频率（Gen4速率）时IL（不包含Rx package） 是24.5-25.5dB。

Notes中16GT/s Calibraiton channel+Rx package 28dB(informative) 

再次，Return Loss的标准

不同奈奎斯特频率下（速率的一半，例如16GT/s，奈奎斯特频率是8GHz）的RL标准是不同的。

以下为校准压力眼图的相关标准

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校准过程中已经介绍过了这些参数了，此处不再赘述。