原创 PCIE3.0测试之3－协议测试

完成信号质量的测试仅仅是保证了PCIE物理层的可靠工作，整个系统的可靠工作还离不开上层协议的支持。由于PCIE3.0是全新的标准，所以为了帮助用户更进一步分析和定位由于上层协议造成的问题，Agilent还提供了全套的PCIE3.0协议测试方案，方案中包括了协议分析仪、探头以及训练器。

下图是PCIE3.0协议分析仪U4301A，它是一块采用了Agilent AXIe架构的插卡，可以插在AXIe的机箱里，通过探头来捕获高速的PCIE 3.0信号，并通过外部PC控制显示协议分析的结果。

AXIe是Agilent最新推出的高速模块化仪器的架构，除了能给高性能的模块提供稳定可靠的机箱环境以外，还提供了背板的高速数据交换能力，主要用于需要大量数据处理的高性能板卡。除了PCIE3.0的协议分析仪以外，Agilent在这个平台上还推出了业内最高性能的U4154A高速逻辑分析仪模块(可以用于DDR3的协议测试，支持高达4Gb/s的数据速率)、U4998A高速HDMI协议分析仪（支持HDMI1.4的测试）、M8190A高性能任意波发生器（12G/s采样率@12位分辨率或8G/s采样率@14位分辨率）等，因此用户在这个统一的平台上可以完成未来的很多高速总线的测试任务。1块U4301A插卡可以支持到X8双向的PCIE3.0/PCIE2.0/PCIE1.0的协议测试，2块卡可以支持X16的测试并提供搞到8GB的存储深度。为了支持复杂问题的分析和定位，U4301A还支持多达4级的触发序列并预先定了多种错误触发条件，可以帮助用户快速发现总线上的错误。

要针对高速的PCIE3.0信号做正确的协议分析，可靠的探头连接必不可少。由于PCIE3.0的信号经过PCB传输后信号质量恶化很大，因此PCIE3.0的接收芯片内部有均衡电路来保证信号的可靠接收。而对于协议分析仪的探头来说也存在同样的问题，即如果不做均衡可能就无法可靠捕获总线上的信号。因此针对PCIE3.0的协议测试，Agilent还提供了带均衡功能的探头，以下分别是针对计算机应用和嵌入式应用提供的2种探头。关于这种探头更详细的信息可以参考另一篇文章（http://blog.ednchina.com/bjlk/469791/message.aspx）。

很多时候仅仅被动地做总线上的协议捕获和分析并不能全面验证系统在各种未知条件下可能出现的问题，因为实际的测试环境能够模拟出来的条件都是有限的。为了进行更全面的测试，Agilent还提供了PCIE3.0的协议训练器U4305A。所谓训练器，就是可以人为设定要发送的PCIE数据包的内容来主动和被测件进行协议交互以更全面验证系统功能的仪器。U4305A设计成一个PCIE3.0的插卡类型，通过USB接口用外部PC进行控制，可以直接插在主板的PCIE插槽上进行主板测试，也可以通过测试背板进行PCIE插卡的测试。U4305A还集成了LTSSM的自动测试功能，可以快速发现系统在链路协商中的问题。下图是U4305A及做LTSSM测试的界面。