原创 服务器采购质量大解密(二)：质量验证三大要求—应用面解析

服务器采购质量大解密 – 质量验证三大要求，分别对应到质量基础(规格要求)、用户体验(效能要求)及维护成本(稳定性要求)等三个面向，说明采购单位如何确认并验证其产品质量，本次将我们将以应用服务面的角度切入，藉由使用者应用情境来探讨规格的要求、实际运用面临的问题以及提高测试效率与精准度的对应治具说明。

以云端OTT (Over-the-top)串流媒体应用服务举例，当消费者在家享受4K/ UHD (Ultra HD)串流影片时，所需的网络速度约为20Mbps(依各家OTT服务供货商的媒体压缩技术不同而有所差别)，也就是服务器端需要提供2.5MB/s的带宽来服务一位消费者。

再以最基础的PCIe规格来看，当服务器连接JOBD (Just a Bunch Of Disks)的接口使用PCIe 4.0时，每个接口的资料吞吐量为31.51GBs (x16)，换算下来约可同时服务12,600位消费者。

但当我们将服务器连接JOBD的接口改用PCIe 5.0时，其资料吞吐量马上提高一倍到63.02GBs (x16)，可同时服务的消费者人员数也提高一倍到25,200人。

因此，选用PCIe 5.0规格的服务器，可以大量降低整体服务器布署的数量，进而降低采购成本，后续在电源及维护等成本也会间接降低。

服务器采用的PCIe规格从4.0提升到5.0，虽然可有效的提升服务人数并降低采购总成本，但在质量确认及验收上会变的非常重要。高速讯号提高一倍从16GT/s到32GT/s，除了设计上的挑战之外，讯号质量的验证也变的更困难。

为符合PCIe 5.0的讯号质量要求，在设计上须考虑到：

1. PCB 的材质是否需使用符合高频的PCB材质。
2. 在实际的设计上，因讯号线较长，而必须使用Redriver IC。
3. 连结服务器转接卡的高频线材及连接器高频质量必须是符合需求且可靠。

若是讯号质量不佳，会让服务器无法运行在PCIe Gen5 的速度，而无法发挥服务器应该有的规格，进而导致服务消费者的应有人数降低或整体系统忙碌而造成服务延迟，使消费者产生负面的使用体验。

在讯号质量的验证上，基本的项目为发送端的眼图量测及接收端的误码率测试。这两个验证项目所用到的设备为50GHz带宽的示波器及32Gbps的误码仪，而这两台的设备投资金额需要120万美金。

另外，测试治具的开发也是另一个挑战，一般的测试实验并不具备高频治具的设计开发工程能力，而百佳泰是少数有能力投资上述两台设备同时又兼具高频治具设计开发能力的实验室。

百佳泰针对PCIe Gen5开发了涵盖所有的form factor治具，包含CEM、M.2、U.2/U.3、EDSFF E1/E3及OCP NIC 3.0。除此之外，百佳泰身为治具的使用者，我们了解到市面上的其它治具在使用体验及坚固度都无法让使用者满意，因此在开发时特别针对这两点设计出特殊的连接器及线材整合模块，实现在高质量的条件下同时满足治具的坚固度及良好的使用者体验。

CEM、M.2、U.2/U.3、EDSFF E1/E3及OCP NIC 3.0的图片与网页链接如下图：

除此之外，为了缩短整体采购质量验证上的时间，百佳泰也开发独有的PCIe Gen5 自动化量测解决方案。它采用带宽高达40GHz的高频硬件，搭配百佳泰自行开发的各种form factor治具及自动化执行软件，而且此软件同时具备有向下兼容的自动化测试，让整体PCIe Gen1~Gen5一个slot (x16)的全部测试从五天缩短到一天完成，在达成五倍的测试效率的同时亦维持测试质量的一致性及避免人为操作上的疏失。