文章目录
- 1. 背景:为什么要做 SI 测试
- 2. PHY 层环回模式
- 2.1 自环回(Local Loopback)
- 2.2 远端环回(Remote Loopback)
- 4. DDR/PCIe/SerDes 的典型应用
1. 背景:为什么要做 SI 测试
在 DDR、PCIe、SerDes 等高速接口 (>Gbps) 设计中,数据通过差分对、走线、连接器、封装等传输时,会受到以下因素影响:
抖动(Jitter):时钟边沿不稳定,影响采样点。
码间串扰(ISI, Inter-Symbol Interference):前后比特间耦合导致波形失真。
串扰(Crosstalk):相邻走线/通道间干扰。
损耗(Loss):PCB、连接器、通道的高频损耗。
为了确认 PHY 设计和信号链路的可靠性,必须在实验室或产测中进行:
环回测试(Loopback Test)
误码率(BER)验证
2. PHY 层环回模式
例如,新思科技的 PCIe Core 支持单个 Pcie 内核的 Loopback 功能,该效果主导为了做芯片验证,以及在没有远程接收器件的情况下搞定自己的回环。同时,Core也支持有远程接收器件的loopback,在该中情况下,远程接收器件称为loopback slave。该种模式可以用来搞定板级的 debug,BER测试,系统调试。
PHY(物理层)通常献出硬件支持环回,用来隔离问题或验证收发通道。
2.1 自环回(Local Loopback)
内部控制器操作进行回环设置,兼容LTSSM状态,假如回环链路训练成功则进入L0正常数据传输模式
位置:数据在 PHY 内部或发射端(TX)输出后被直接接回接收端(RX)。
用途:
- 验证 PHY 内部电路(SerDes 编码器、解码器、PLL、时钟恢复电路)的效果正确性。
- 通道问题。就是不依赖外部通道(PCB 走线/连接器),排查是 PHY 还
常见模式:
- Near-End Loopback (NE LB):TX 发出的数据直接在 PHY 内部回到 RX,不经过外部走线。
- Far-End Analog Loopback (FE LB):TX 驱动到 Pad(I/O 引脚)后直接回到 RX,囊括 IO buffer,但不走外部 PCB trace。
2.2 远端环回(Remote Loopback)
EP连接到RC端,可以利用EP PHY接口进行回环测试,如果训练成功设备则进入L0状态,用来调试EP链路训练的一个高效方式
位置:数据通过 外部通道(例如 PCB trace、连接器、电缆)后,再回到对端设备的 RX。
用途:
- 验证 完整信号链路(TX → 通道 → RX)。
- 包含 通道损耗、串扰、抖动等实际问题。
应用:常用于 系统级验证,例如两块板卡通过 PCIe/SerDes 互连,强制对端设备进入远端环回模式。
4. DDR/PCIe/SerDes 的典型应用
DDR
主要依赖 眼图测试(利用 DQS 时钟与数据窗口对比)。
Margin Test:调节采样点偏移、驱动强度、ODT 参数,观察误码情况。
PCIe
支持 Loopback + PRBS 模式,由 PCIe PHY 或 BERT 测试仪完成。
常用 Compliance Test验证链路信号质量。
SerDes(例如 10G/25G/56G Ethernet PHY)
内置 自环回、远端环回、PRBS 发生器/检测器。
误码率测试结合CTLE(连续时间线性均衡)、DFE(判决反馈均衡)、TX FIR(前馈均衡),优化链路性能。
总结
自环回:验证 PHY 内部收发电路,排查芯片本身挑战。
远端环回:验证完整通道,包含 PCB/连接器/电缆。
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