原创 全球第四代示波器述评之十二（2）-30GHZ real-time scope invented by Lecroy

 3、创新的高速串行数据分析方案

SDA 8 Zi 串行数据分析仪基于WaveMaster 8 Zi系列示波器，标配存储器提高了一倍，可以捕获眼图中更多的单位间隔。同时拥有增强的高速串行码型触发功能，支持高达80位码型，工作速度高达3.125 Gb/s。

SDA8Zi标配的串行数据分析平台 -- SDA II功能非常全面，包括基于NQ-Scale技术的抖动分解方法及更精确的抖动分类工具，提高了工程师测量高速信号微小抖动的信心，也提供了更全面的洞察力，深存储时的眼图生成速度要比传统示波器快20-100倍，可以在三秒内捕获、分析和显示近100万个PCI Express单位间隔。其它工具如IsoBER (由已捕获的眼图去推测更长时间的眼图闭合情况)和模板违规定位器，可以简便地了解复杂的问题。电缆补偿功能可以去掉电缆失真影响，在高速眼图上更准确地测量定时和幅度。新推出的SDA 8 Zi分析仪同时标配眼图、时间间隔误差、浴盆曲线、抖动直方图及其它抖动分类分析等多个完整的视图。使用QuickView(快速查看)功能，工程师可以快速“一键”了解到串行信号的全貌，包括眼图和抖动的多角度视图，如图1所示。

通过有效地、更精确地分析Rj+Dj分类，力科先进的SDA II工具降低了调试时间，提高了对抖动的了解，简化了一致性测试过程。在一致性测试阶段，可以对各种既定标准使用自动化QualiPHY软件，如PCIe、SAS、SATA、HDMI、DisplayPort和XAUI。图2所示为QualiPHY分析SATA一致性的操作界面，整个操作过程便捷，全面覆盖标准规定的测试项目，并能自动输出美观实用的测试报告。

图2 QualiPHY串行协议一致性测试界面

     4、创新的信号完整性分析方案

为在最困难的测量环境中测试最快速的新兴技术，需要使用带宽高达30 GHz的示波器。在50 ps上升时间或2.5 Gb/s以下数据速率表现得不太明显的测试挑战，在上升时间接近或变成小于25 ps或信息速率超过5 Gb/s时成为不可规避的问题。在这些速度下，工程师面临着以前只限于微波频域的信号完整性问题，如不理想的测试夹具和连接电缆的负载效应会从被测电路中汲取能量，从而降低幅度和相位测量的保真度。实现下一代高速串行数据标准的工程师面临着更快速、更复杂的信号挑战，与此同时，串行数据通道(互连、传输线、背板)速度并没有同步提高，导致串行数据通道中的信号劣化问题。另外，新兴串行数据标准如USB 3.0，要求模拟(仿真)信号传输路径，在所有用户环境中都保证可靠的性能。最后，串行数据接收机硬件是为平衡信号劣化专门设计的，但工程师没有任何途径直接探测到SerDes接收端芯片内部应用了均衡优化后的被测信号的性能，道理很简单，因为没有任何办法可以将探头深到芯片内部。

解决方案是力科Eye Doctor II信号完整性系列工具，它提供了电缆和测试夹具反嵌功能、预加重和去加重建模功能、串行数据通道仿真功能和串行数据接收机均衡功能。Eye DoctorII能够对下图3所示典型的串行链路进行建模并仿真各个部分对信号的影响：

   图3、Eye Dr II对应的串行链路模型

WaveMaster 8Zi支持对串行通道或测试夹具使用工业标准的S参数描述，支持最多到16端口的信道模型，并将每个S系数以Plot的形式绘制在屏幕上，方便客户多角度观测信道质量。获得 S参数文件的方法包括采用矢量网络分析仪或力科WaveExpert取样示波器的TDR模块，或采用专门的 EDA仿真软件。对均衡器的描述有两种方法：第一，有经验的工程师可以输入均衡器内部每个抽头的准确参数；第二，只需输入基本的信号参数如数据率、门限判别电平等，Eye Doctor II会训练出一套最优化的抽头系数。下图4是对芯片Pin测得已接近闭合的眼图在均衡仿真后的眼图，可以看出，对均衡后的信号做眼图和抖动分析更有意义。

        图4、Eye Doctor II对串行信号均衡仿真效果

      5、结语

快速变化的数字世界为工程师测试新一代高速串行数据带来了巨大的挑战，力科最新 WaveMaster 8Zi系列示波器及串行数据分析仪迎合了工程师的迫切需求，提供了创新的硬件平台和软件工具，业界最高30GHz的前端带宽保证了工程师在分析超过5Gbps数据率的高速背板时游刃有余，创新的串行链路分析平台SDAII和信号完整性平台Eye Doctor II为下一代高速串行数据测试指明了前进的方向。