ZHCAD19 august   2023 DS320PR1601 , DS320PR410 , DS320PR810 , SN75LVPE5412 , SN75LVPE5421

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2器件概述
    1. 2.1 接收器均衡
    2. 2.2 转接驱动器线性度
    3. 2.3 带有线性转接驱动器的 PCIe 链路
    4. 2.4 转接驱动器 EQ 调优
      1. 2.4.1 参数校准的详细说明
  6. 3优化 CTLE 和增益选择的通用指南
  7. 4总结
  8. 5参考文献

带有线性转接驱动器的 PCIe 链路

PCI-Express (PCIe) 链路通常具有 4 通道 (x4)、8 通道 (x8) 和 16 通道 (x16) 等宽度类型。PCIe 根复合体 (RC) 和 PCIe 端点 (EP) 之间的双向通信通过下游(从 RC 到 EP)和上游(从 EP 到 RC)通道进行。

GUID-20230801-SS0I-8W2C-RJ6J-QXKSCCTG81SW-low.png图 2-3 PCIe 链路图

PCIe 发送器 (TX) 和转接驱动器之间的传输介质是前置通道,而转接驱动器和 PCIe 接收器 (RX) 之间的通道是后置通道,这说明了通道相对于转接驱动器的位置。需要注意的是,前置通道损耗补偿通过 PCIe TX 均衡和转接驱动器 CTLE 实现。

为了检查 RX EQ 合规性,这里使用 Phoenix 实用程序进行后处理,以检查眼图裕度是否符合 PCIe Gen5 要求。该后处理涉及 PCIe Gen5 RX 封装补偿、行为 CTLE/DFE 和 CDR 实现。这需要 15mV 的垂直眼图张开度和至少为 0.3UI 或 9.375ps 的水平眼图张开度。这里使用具有 P9 预设和 800mVpp 振幅的 BERT 进行了一系列测试,以展示转接驱动器 ISI 或 DJ 补偿功能。这些测试中使用了不同的前置通道和后置通道损耗。

图 2-3 所示,当前置通道和后置通道损耗为 20dB 时,CTLE 设置为 0 的 Gen5 转接驱动器可以满足 PCI-SIG 要求。

注:
  1. 前置通道损耗包括根复合体或端点封装损耗加上器件之前的 PCB 迹线损耗。
  2. 在第二种情况下,我们使用相同的前置通道损耗,但使用了更高的 CTLE(EQ 指数 6)来补偿 25dB 的后置通道损耗。后置通道损耗通常由 PCIe 接收器通过自适应 CTLE、DFE 和协商 TX 均衡功能来处理。在这种情况下,额外的增益可提供过均衡来补偿更高的 25dB 后置通道损耗。
GUID-20230801-SS0I-0LN8-G8NT-4QNLCR5WC6FW-low.png图 2-4 具有 20dB 前置通道损耗、20dB 至 25dB 后置通道损耗的 PCIe 链路分析示例

图 2-5图 2-6 中,我们使用更高的前置通道损耗 (30dB),而后置通道损耗变化范围则与之前相同。转接驱动器主要补偿前置通道损耗,并可执行边际过补偿以解决前置通道损耗增加问题。

GUID-20230801-SS0I-VKMJ-RTPG-W3GG7ZX61W6K-low.png图 2-5 具有 30dB 前置通道损耗、20dB 至 25dB 后置通道损耗的 PCIe 链路分析示例
GUID-20230801-SS0I-R582-D9B0-K4DCSC6VW9PX-low.png图 2-6 具有 35dB 前置通道损耗、20dB 至 25dB 后置通道损耗的 PCIe 链路分析示例

如图所示,转接驱动器会补偿输入上因传输介质低通滤波效应而导致的 ISI(符号间干扰)。RC 或 EP 都可以补偿其他因素导致的应力眼图:随机抖动 (RJ)、正弦抖动 (SJ)、阻抗不连续性引起的反射、布线长度不匹配引起的偏斜以及差模和共模干扰。