安捷伦科技公司 － PCI Express* 技术

　　PCI Express* (PCIe*) 技术是由 PCI-SIG®（PCI Special Interest Group，PCI 特殊利益集团）开发的一个标准。航空航天设备制造商、有线通信和无线通信厂商、嵌入式市场和计算部门、交换机制造商和 HBA（主机总线适配器）厂商现在都在使用这个标准。PCIe 设备可以是附着在主板上的集成电路或安装在插口上的扩展卡等各种形式。现有的 PCI Express 设备包括网卡、磁盘控制器、芯片组、个人电脑、交换机和外插板卡（例如显卡和图形卡）。

　　PCIe 标准是一系列技术，可解决传统并行 PCI 和 PCI-X 总线的缺陷并取而代之。PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 技术都是多路 2.5GT/s（千兆传输/秒）串行接口。PCIe 2.0 标准将该性能提高了一倍，达到了 5.0GT/s。

　　PCIe 标准能够满足开发人员和设计人员所面临的商业和技术要求，他们根据该标准设计产品以确保两个 PCIe 设备之间具有互通性。随着数据速率或链路宽度测量的增加，商业需求包括降低开发成本、缩短上市时间、保护投资，并保证产品的一致性。而对于技术的要求，PCIe 技术可以快速识别协议验证，更快地验证设备的性能，使其达到标准的一致性要求。

　　安捷伦科技公司很早就开始提供从物理层到数据链路层及传输层的工具，自从二十世纪九十年代初期开始，安捷伦就致力于推动 PCI-SIG 技术的发展。安捷伦数字测试部 PCI Express 计划经理以及 PCI-SIG Board 董事 Rick Eads 表示："安捷伦为客户提供 PCIe 2.0 测试解决方案的完整套件，帮助他们获得更快的生产率，生产出高质量产品，同时满足上市时间的要求。"

PCI Express 的演进

　　PCI-SIG 成立于 1992 年，是开发 PCI 和 PCI Express 总线标准并且在当前对该标准进行管理的组织，该总线标准专门用于进行高性能输入/输出（I/O）互连，以在 CPU 和其外围设备之间传输数据。PCI-SIG 由 900 多家居于世界领先地位的公司组成，负责对最新的测试需求提供支持，保持向后兼容性，推动 I/O 技术的发展，并使其符合市场的需求。

　　在 2007 年，PCIe 2.0 使 PCIe 数据速率提高了一倍，从 2.5GT/s 变为 5GT/s，这意味着 x32 连接头能够在各个方向以 16GT/s 的速率传输数据。更高的带宽使开发人员和设计人员来能够执行更窄的互连、提高生产率并降低成本。

　　此外，PCIe 2.0与PCIe 1.1和1.0a向后兼容，这样，设计用于PCIe 2.0的设备和主板可以和先前的标准一起使用。PCIe 2.0标准改进了点到点数据传输协议及其软件体系结构，它已经广泛用于更多抖动容限测试和探头测试。

图 1 - PCI Express 2.0 在每层的验证工作和实例

PCI Express 2.0 验证

　　PCIe 2.0 验证通常从物理层开始到数据链路层，最后在传输层结束。对物理层进行测量，确保频率和电压摆动等基本参数符合标准，这样两个 PCIe 设备就可以互相通信了。其他详细的测量，如抖动分析或抖动容限，使两个设备能够在更长的时间周期内可靠地传输数据位和字节。

　　验证的第二步主要是保证数据包在总线上的正确传输，并且能够覆盖任何被毁坏的数据（例如流量生成和误码插入）。最后是对传输层的验证，在传输层中两个设备交换适当的通信数据包，以满足应用需求。传输层测试包括性能测试和功能测试：性能测试可以确保总线能够获得最大总线带宽和最小总线等待时间；而功能测试可以确保传输层能够恰当地处理可能出现的任何误码。

安捷伦科技公司的 PCIe 2.0 测试产品组合

　　PCI-SIG 选定安捷伦作为正式的测试工具厂商来进行物理层和协议层的"标准"测试。这意味着在 PCI-SIG Compliance Workshops使用安捷伦设备来验证成员公司的产品是否符合 PCIe 标准。安捷伦产品涵盖从研发到 QA 的整个设计周期，对元器件和主板进行验证和一致性测试。在客户进行可靠的、更快的和更简单的测试和 PCIe 2.0 设备的一致性测试时，安捷伦为其提供所需的工具。与竞争对手的产品不同，Agilent PCIe 2.0 工具还为开发人员和设计人员及测试工程师提供 PCIe 1.0a 和 PCIe 1.1 设备支持，识别协议违反和调试故障问题。

　　安捷伦提供能够满足特殊要求的工具――码型/噪声发生器用来对带有码型和脉冲的接收机和收发信机进行强化测试；实时和采样示波器用来验证信号完整性；BERT 用来测试抖动容限；协议分析仪用来对数据链路层和传输层进行深入分析；还有全功能试验器和协议测试卡，包括链路训练与状态机器（LTSSM），支持流量生成、协议层验证，以及性能测试。

PCIe 2.0 产品组合包括：

　　Infiniium 90000A 系列示波器――提供 2.5 GHz 至 13 GHz 带宽，采样率高达 40 GSa/s；业界最低的本底噪声和抖动测量，以及软件包选择。对于 PCI Express 技术，90000A 的深存储器可以轻松地超出要求，捕获最小 100 万单位间歇波形数据，用于进行抖动和电压裕量分析。安捷伦还提供完整的一致性工具包-- N5393B PCI Express Electrical Compliance 工具包。最近，PCI-SIG 同意在 PCI-SIG Compliance Workshops 使用 Infiniium 90000A 系列示波器进行 PCIe 2.0 电气信号质量测试。N5393B 可以使用其自身的信号质量测试工具，并且是唯一的全自动 PCI Express 一致性工具包，提供与 PCI-SIG 自身的用于 PCIe 2.0 测量的 SIGtest 工具相一致的测试结果。

　　J-BERT N4903B 高性能串行 BERT（带有完整抖动容限）――可以表征设备输入的抖动容限；通过仿真抖动情况（例如 PCIe 2.0 一致性随机抖动、双音调周期抖动、ISI、正弦干扰、SSC 和残余 SSC）检查一致性。在信号分析方面，N4903B 内置了快速总体抖动测试量工具、BERT Scan 工具、眼图模板测试和眼图分析工具以便对 PCIe 2.0 设计进行测量。

　　ParBERT 81250A 高性能并行比特误码率测试仪――模块化 BERT 平台，用于时钟、数据生成和数据分析，支持配置含有多达 64 条输出和输入通道的解决方案，提供 PCIe 多路接收机一致性测试套件。Agilent 81250 ParBERT 具有强大的测量能力，是一款用于多路 PCI Express 接收机容限一致性和表征测试的最精确的自动化工具。

　　81150A 系列脉冲函数任意噪声发生器――提供用于接收机一致性测试的可重复的随机噪声，可选的峰值因子高达 7。该仪器能够提供随机抖动以及确定一致性测试所需的抖动。噪声可以通过延迟线添加到码型发生器。

　　用于 PCIe 2.0 技术的 E2960B 协议分析仪和试验器――用于 PCIe 2.0 协议测试的验证解决方案。试验器可以验证 PCIe 2.0 设计的关键部分，包括链路训练与状态机器（LTSSM）、链路层和传输层、功率管理状态，以及性能验证。E2960B 系列中的协议分析仪工具帮助调试互通性问题。使用协议到逻辑（P2L）网关电缆，它提供与逻辑分析仪上的其他总线的相关性，例如相关的 PCIe 2.0 和 DDR 2.0 调试。这为数字设计人员的设计提供了一个完整的系统视图，并使设计调试更加简单。

　　N5323A Jammer――业内首款 PCI Express® （PCIe）误码注入工具
无论是什么操作系统和应用类型，N5323A Jammer 均能以前所未有的功能，在实际系统中对 PCIe 2.0 设备和软件驱动程序进行测试。在典型设置中，Jammer 可以部署在两个设备之间，并可通过编程自动修改真实的 PCIe 数据传输，从而创建破坏性测试环境。几乎所有能够想到的误码恢复测试都可以通过编程来实现。这种新功能可使开发人员和测试工程师更好地改正设计错误，避免为后期的产品更改或产品召回付出高昂代价。

　　E2969B 协议测试卡（PTC） II――经 PCI-SIG 批准，用于进行协议"标准"测试，帮助验证设计的 PCIe 2.0 标准一致性。它还可以扩展到安捷伦一致性保证测试包，包含附加的 180 个测试案例来简化对协议的验证。