會拆主機不算啥，高速先生還會測！

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作者：一博科技高速先生自媒體成員 黃剛

PCIE信號的一致性測試從來都是業(yè)界的一個重點和難點，本期借著一個電腦主板的debug案例，高速先生向大家介紹下PCIE一致性測試的過程！

相信不少酷愛pcb設計（吃ji游戲）的粉絲們都知道一部好的電腦的重要性，再說得細一點，就是主板和顯卡的重要性。近段時間國內某家主板的自研客戶聽說了我們有PCIE的測試夾具和高端的示波器后，就聯(lián)系上了高速先生，希望我們幫他們定位一下他們的問題！


上面說過了，客戶是一家自研電腦主板的客戶，本次的問題是他們自己研發(fā)的主板在測試外面專用的顯卡時，發(fā)現(xiàn)PCIE信號在運行到3.0（8Gbps）的時候就不太穩(wěn)定，經(jīng)常會出現(xiàn)降到2.0（5Gbps）的情況，主板和專用顯卡的連接就像下面這樣。


由于線卡是專用的顯卡，我們高速先生主要還是懷疑是客戶自研的主板這邊的問題，于是我們就需要對主板進行測試，要進行什么測試呢？最好的測試當然是PCIE信號的一致性的測試，它通過PCIE標準的CLB（Compliance Load Board）來替代顯卡，從而對主板進行測試，其中主板的TX信號可以通過CLB連接到示波器來進行眼圖的測試，驗證下眼圖的質量。


在選用哪一款CLB的時候，高速先生一度陷入了選擇困難，因為高速先生實驗室里擁有從3.0到5.0的CLB夾具，為了更好的表征出主板的性能，我們最終選擇了最高配置的5.0的CLB夾具。


然后我們就使用5.0的CLB夾具插到主板的PCIE插槽里面進行測試，然后把PCIE的REF時鐘和其中一個通道的PCIE信號通過高速線纜連接到示波器去測試，搭建的場景如下所示：


一開始我們先看看在主板發(fā)送芯片沒有加重均衡的情況下，到底眼圖的質量是怎么樣的？通過我們示波器的眼圖顯示，在PCIE3.0（8Gbps）下眼圖質量比較差，如下所示：


也這印證了客戶的功能測試，在3.0速率下不穩(wěn)定，會降到2.0的結果，同時也說明了客戶自研的主板的確設計上還是有待改進。


大家是不是以為這樣就完了？當然不是，根據(jù)PCIE3.0的協(xié)議，規(guī)定了芯片需要具備多達10種加重均衡的參數(shù)可以去調節(jié)和切換，如下所示，其實上面我們測試的是芯片沒有加重均衡情況下的眼圖結果，也就是P4這一階的芯片參數(shù)。


一款合格的CLB夾具是可以控制主板的芯片來調節(jié)不同的輸出參數(shù)的，具體的調節(jié)方法也非常的簡單，只需要輕輕的按一下CLB夾具上的這個按鈕！


我們都遍歷了一下不同芯片輸出的均衡參數(shù)，由于篇幅關系，這個就不一一列出每種參數(shù)的眼圖結果，我們直接給出最好的一種參數(shù)下的眼圖結果，也就是在P7下，我們的眼圖能夠重新變好，達到150多mV的眼高！


后面我們讓客戶自己去按照P7的均衡參數(shù)去配置它的主板芯片，客戶就驚喜的發(fā)現(xiàn)他們主板接上專用的顯卡后能穩(wěn)定運行在PCIE3.0的速率了，本文也順利收尾了！