【導讀】自1996以來(lái)，通用串行總線(xiàn)(USB)已經(jīng)成為采用最廣泛的串行接口。最新版USB標準USB4™于2019年發(fā)布，帶來(lái)了各種新的挑戰，如信號完整性、設備控制、測試時(shí)間提高等等。泰克USB4一致性測試和調試解決方案通過(guò)一種簡(jiǎn)便的方式，陪您一起迎接USB4時(shí)代。
自1996以來(lái)，通用串行總線(xiàn)(USB)已經(jīng)成為采用最廣泛的串行接口。最新版USB標準USB4™于2019年發(fā)布，帶來(lái)了各種新的挑戰，如信號完整性、設備控制、測試時(shí)間提高等等。泰克USB4一致性測試和調試解決方案通過(guò)一種簡(jiǎn)便的方式，陪您一起迎接USB4時(shí)代。
不管是雷電 3 還是 USB4 還是即將到來(lái)的雷電 4，在協(xié)議和物理形態(tài)上都越來(lái)越像，越來(lái)越統一了，USB4將通過(guò)Type-C連接器操作，解決眾口難調的問(wèn)題。接下來(lái)將會(huì )有越來(lái)越多的設備支持 USB4。
最新USB4標準引入了16種新的預置值，也就是說(shuō)，發(fā)射機均衡現在有16種不同的組合。較USB 3.2發(fā)射機，這是一個(gè)很大的變化，前者支持1個(gè)前沖電平和3個(gè)加重電平。USB4采用雙重角色數據操作，使主機到主機通信成為可能。USB4接收機測試和鏈路/通路初始化中的巨大差異之一，是它采用邊帶通道進(jìn)行通信。USB4接收機測試不同于傳統 USB 3. 2接收機測試?，F在，USB4接收機測試采用機載誤碼計數器，來(lái)計算BER，因此我們現在需要USB4微控制器，來(lái)同時(shí)執行發(fā)射機測試和接收機測試。
此外，在USB4中，我們要參考路由器主機或路由器設備組件通道預算。利好是我們在執行USB4一致性測試時(shí)（其在TP2和TP3測試點(diǎn)上執行），TP2和TP3測試點(diǎn)的連接或設置仍是一樣的。
圖1: USB4 Gen3 (20Gbps) TP2和TP3眼圖
USB4中出現了許多新的測試要求，同時(shí)帶來(lái)了需要解決的對應的測試挑戰。第一步是發(fā)射機預置校準（Transmitter Present Calibration）。這是發(fā)射機測試的前提步驟。在這一測試中，我們捕獲全部16個(gè)預置波形，然后測量數據確定性抖動(dòng) (DDJ)。在USB4中，在通路初始化過(guò)程中，接收機會(huì )請求改變預置值，對被測參數可能并不會(huì )使用最優(yōu)的預置值。因此，最好先驗證和測量所有其他預置值，然后再執行發(fā)射機測試。
第二項測試是發(fā)射機均衡測試，這項測試也與USB4預置值有關(guān)。這項測試的目標，是確保發(fā)射機均衡落在規范的極限范圍內。最新USB4方法要求每個(gè)預置值3個(gè)波形，而PCIe Gen 3/4則要求一個(gè)波形?，F在一共需要48個(gè)波形，因此耗時(shí)很長(cháng)！
圖2: V1，去加重和前沖開(kāi)；V2，去加重開(kāi)，前沖關(guān)；V3，去加重關(guān)，前沖開(kāi)。
現在我們討論一下USB4中接收機測試和校準有哪些變化。首先，USB4必需對全部5個(gè)SJ頻率執行接收機校準。這較USB 3.2接收機校準變化很大，在USB 3.2中我們只在100 MHz SJ頻率執行校準，然后使用相同的壓力眼圖校準進(jìn)行接收機測試。USB4還有兩種測試情況，我們需要進(jìn)行自動(dòng)調諧或精調，來(lái)滿(mǎn)足壓力眼圖或總抖動(dòng)目標。情況1是低插損(短通道)，情況2是最大插損(長(cháng)通道)，這也要耗費很長(cháng)時(shí)間。
下一步是USB4接收機測試，或者我們怎樣運行傳統抖動(dòng)容差測試。抖動(dòng)容差測試的目標之一，是掃描SJ或幅度，找到邊界，或者找到哪里開(kāi)始出現誤碼。為了執行這項測試，我們需要先使用邊帶通道初始化鏈路，然后開(kāi)始BER測試。然后我們要一直監測誤碼，因為USB4現在采用機載誤碼計數器，而不是BERT上的傳統誤碼檢測器。這個(gè)過(guò)程涉及到多個(gè)步驟。
了解USB4的最新特點(diǎn)以及最新測試要求和挑戰，可以幫助您理解這一最新標準的變化。泰克USB4一致性測試和調試解決方案提供了一種簡(jiǎn)便的方式，可以根據USB4電接口一致性測試規范 (CTS) v1.0，驗證和表征新興的USB4路由器主機、USB4路由器設備和USB4集線(xiàn)器。如需更多信息，請點(diǎn)播網(wǎng)上研討會(huì ) – USB4一致性測試和表征測試挑戰。
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