2.5.3 PCIe——物理电气子层——动态均衡

因为PCIE 3.0信号的速率可以达到8Gb/s，而且链路通道走线也可能会很长，这可能会导致高速信号衰减过大，为了补偿channel的衰减需要增加传输信号的高频成分，让高频和低频能量差不多，这就是equalization。因此在PCIE 3.0的Tx和Rx端均使用了均衡设置，以补偿长链路时高速信号的衰减。

一、概述

PCB中的信号衰减

参考链接：电路设计相关 第8节

二、动态均衡的实现

软件开发工程师通常不需要关心自适应均衡部分的配置，因为通常自适应均衡由硬件机制完成。动态均衡技术基本分为两类，第一种是去重/预加重技术，第二种是
可参考链接：PCIe 均衡技术介绍（概要）
眼图、均衡器EQ和它在高速外部总线中的应用
PCIe3.0动态均衡

2.1 发送端均衡技术

2.1.1 去重(de-emphasis)/预加重(emphasis)

随着发送频率的升高，比特单位间隔降低了，此时发送链路上的电容效应就会很明显，线路电容器将存储电荷，因此当信号保持在恒定的差动电压，即连续发送相同极性的比特使，线路上的电容器将会充电；此时若信号极性突然翻转，由于电容充电电压的减益，输出电压将会减少，导致比特丢失，符号干扰。

一般有两种方案，一种是对相同极性首个比特后所发送的后续比特去矫3.5dB；另一种是对相同极性比特串的首个比特预矫3.5dB

PCIe设备的接收方要求可以检测由于链路线路的影响而比发送值衰减11~13.2dB的差动信号，设计对发送信号进行预矫要求是为了适应某些系统，这些系统具有最差的允许损耗的链路线路。对于低损耗的系统，接收去矫信号的接收器还是有很大的电压余地。

2.1.2 FIR滤波器

在PCIe种，一般采用三抽头的FIR滤波器，该滤波器有三个系数，分别为Pre-cursor（ Pre-shoot ）、Cusor 及 Post-cursor 系数，通过调整这些系数可改变发送信号的质量。
参考链接：PCIe 均衡技术介绍（电气物理篇）2.1.3节

三抽头输入输出表达式

Va/Vb/Vc/Vd与系数的关系

2.2 接收端均衡技术

2.2.1 CTLE

2.2.2 DFE

三、各GEN中的均衡方案

3.1 GEN1均衡

gen1中采用去重技术，去重增益为-3.5 dB

3.2 GEN2均衡

gen2中采用两级去重，去重增益为 -3.5 dB和 -6 dB

3.3 GEN3均衡

gen3中采用三抽头的FIR滤波器技术，该滤波器有三个系数，分别为Pre-cursor（ Pre-shoot ）、Cusor 及 Post-cursor（De-emphasis）系数，通过调整这些系数可改变发送信号的质量。在实际设计中，三个系数和的组合有11种Preset等级，分别是P0 ~ P10。

四、接收端的均衡测试

PCIe Gen3/Gen4接收端链路均衡测试（上篇：理论篇）
PCIe Gen3/Gen4接收端链路均衡测试（下篇：实践篇）