Test rapidi di conformità di cavi e connettori PCIe 5.0 e 6.0...

May 09, 2023

Rohde & Schwarz sta affrontando in modo efficiente le sfide di verifica della conformità per cavi e connettori PCIe 5.0 e 6.0 automatizzando il processo con una nuova opzione della suite di automazione dell'analizzatore di rete vettoriale ZNrun. ZNrun-K440 è progettato per test di conformità automatici di cavi e connettori interni ed esterni PCIe 5.0 e 6.0 in linea con le specifiche PCI-SIG, facendo risparmiare agli utenti molto tempo. La configurazione del test si basa sull'analizzatore di rete vettoriale ZNB26 o ZNB43 con quattro porte di test in combinazione con più piattaforme di controllo e switch aperti OSP320, a seconda del numero di corsie DUT per la verifica, per fornire misurazioni multiple a quattro porte, il tutto senza riconnessione al DUT e terminare ripetutamente le altre corsie. Un cavo PCIe x8, ad esempio, ha 16 corsie e richiede 64 porte di test, fornite da tre piattaforme OSP320, mentre un cavo PCIe x4 necessita solo di 32 porte di test da due piattaforme OSP320.

ZNrun-K440 automatizza completamente tutte le misurazioni in linea con le specifiche PCIe. Viene inoltre trattata la postelaborazione delle metriche PCIe definite. Un potente configuratore di test consente di selezionare e deselezionare gli elementi di test per corsia per una maggiore flessibilità nel soddisfare le esigenze e le preferenze dei clienti nei test di ricerca e sviluppo e di verifica. Al termine della misurazione automatizzata viene generato un rapporto di prova con un verdetto pass/fail. L'automazione presenta una nuova procedura di calibrazione, che riduce significativamente il numero di passaggi di calibrazione e di connessioni di calibrazione. Include anche un metodo per il de-embedding del dispositivo di test come richiesto nelle specifiche di test PCIe.

Ogni iterazione dell'evoluzione PCIe ha raddoppiato la velocità di trasferimento per soddisfare la domanda sempre crescente di velocità. I data center di tutto il mondo stanno iniziando a utilizzare le ultime versioni dei cavi PCIe 5.0 e 6.0 per connettere grandi quantità di storage di dati ad alta velocità. I produttori di cavi stanno inoltre intensificando la produzione per fornire ai clienti i primi cavi PCIe 5.0 e 6.0. La verifica di ricerca e sviluppo, i test di conformità e la produzione richiedono tutti test approfonditi per garantire la conformità ai requisiti PCIe e il corretto funzionamento del sistema complessivo.

Ogni collegamento PCIe ha 1, 2, 4, 8 o 16 coppie di corsie, ciascuna coppia di corsie è composta da una corsia TX differenziale e una corsia RX differenziale. Con 8 coppie di corsie in una configurazione x8, un cavo PCIe 6.0 può avere velocità di trasferimento fino a 64 GB/s. La verifica manuale della conformità dell'interconnessione ad alta velocità richiede molto lavoro ed è soggetta a errori. Sono necessarie un totale di 256 misurazioni a quattro porte per tutte le connessioni Thru e tutti i percorsi di diafonia vicini e lontani all'interno del cavo. Con i tradizionali analizzatori di rete vettoriali a quattro porte, è necessario ricollegare un VNA per ogni misurazione a quattro porte e le linee non misurate devono essere adeguatamente terminate. Il nuovo sistema automatizzato di Rohde & Schwarz semplifica drasticamente questo processo.

Il sistema automatizzato riduce i tempi di test per i cavi PCIe x8 a pochi minuti per esecuzioni di test complete con tutte le combinazioni Thru e crosstalk più i corrispondenti calcoli metrici per le valutazioni Pass/Fail. In confronto, il test manuale richiede diverse ore e comporta un rischio maggiore di errori di connessione da parte degli ingegneri di test.

Poiché alcune escursioni della maschera limite non sono fondamentali per il comportamento complessivo del sistema PCIe 5.0/6.0, i verdetti pass/fail si basano su parametri quali la perdita di ritorno integrata (iRL) e il contributo dei componenti al rumore crosstalk integrato (ccICN). Sono definiti nella specifica PCI-SIG e devono essere calcolati dai risultati dei parametri S e richiedono una postelaborazione significativa. La calibrazione della caratterizzazione e del de-embedding delle apparecchiature di prova comporta ulteriori sfide. Il software ZNrun-K440 per i test di conformità automatici li copre tutti.

Data la loro importanza per i sistemi PCIe, PCI-SIG sta definendo cavi standardizzati per applicazioni interne (all'interno di uno chassis) ed esterne (da chassis a chassis), inclusi i corrispondenti requisiti elettrici per i gruppi di cavi accoppiati e i connettori dei cavi accoppiati sia a 32 GT/s che a 64 GT/s. ZN-run-K440 coprirà anche questi test PCIe, una volta che saranno standardizzati.