你知道80Gbps USB4 V2怎么測嗎？USB Type-C測試方法一文搞懂

USB Type-C連接器沒有方向性，易于使用，并且可以通過 USB PD(Power Delivery)協(xié)議提供高達(dá) 240W 的動(dòng)態(tài)功率。它向后兼容 USB2.0、USB3.2、USB3.1 和USB4，交替(ALT)模式支持許多新設(shè)備和未來設(shè)備的 DisplayPort、PCIe等協(xié)議。2021年底，歐洲議會(huì)以壓倒性優(yōu)勢通過了一項(xiàng)法案：自2024年底開始，所有便攜智能設(shè)備都必須使用USB Type-C接口；2026年起，筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)接口也將成為USB Type-C。也就是說，USB Type-C接口將基本統(tǒng)一所有消費(fèi)電子設(shè)備接口。

USB 標(biāo)準(zhǔn)由 USB-IF (USB Implementers Forum) 組織指定和維護(hù)，并被最新的電子設(shè)備廣泛采用。為了證明符合標(biāo)準(zhǔn)，用戶需要按照一致性測試規(guī)范 (CTS: Compliance Test Specification) 執(zhí)行全面的發(fā)射器、接收器、中繼器和電纜測試。而設(shè)計(jì)和測試工程師在將USB Type-C 集成到他們的產(chǎn)品中同時(shí)確保互操作性和測試合規(guī)一致性時(shí)面臨多項(xiàng)挑戰(zhàn)。由于更高的數(shù)據(jù)傳輸速度、更大的功率和更多的功能，USB Type-C 一致性測試標(biāo)準(zhǔn)變得更加復(fù)雜，因此成功的測試需要高度準(zhǔn)確且符合標(biāo)準(zhǔn)的測試儀器、軟件和夾具。

上圖為USB3.x和USB4標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)。在本文檔中，引用了各代 USB4， USB4 Gen 2 和 Gen 3 是指傳統(tǒng)的USB4標(biāo)準(zhǔn)(每通道分別為 10 Gb/s 和 20 Gb/s, USB4=USB4V1)，而 USB4 Gen 4 特指的是最新的USB4 V2.0標(biāo)準(zhǔn)(每通道 40 Gb/s)。

篇幅所限，本文主要涵蓋最新的USB4 V2.0發(fā)射端、接收端和互連/電纜測試的各種關(guān)鍵挑戰(zhàn)和解決方案，包括支持更高數(shù)據(jù)傳輸和附加功能的新合規(guī)性測試要求。

感興趣的同學(xué)可以擴(kuò)展參考2021年的“USB4測試白皮書”和2022年的“USB Type-C 互連一致性測試方案介紹白皮書”。

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什么是USB4 Version 2.0？

USB-IF于 2022年10月發(fā)布了USB4 2.0版規(guī)范。根據(jù)這一最新規(guī)范，每個(gè)鏈路都有四個(gè)以 25.6 GBaud PAM3(Pluse Amplitude Modulation 3-level)或40 Gb/s 速度運(yùn)行的雙向差分通道。在對(duì)稱模式下，每個(gè)鏈路都有兩個(gè)以 40 Gb/s 速度運(yùn)行的通道，每個(gè)方向上的聚合速度為 80 Gb/s。通過一種新的非對(duì)稱模式，鏈路可以在一個(gè)方向上傳輸三個(gè)通道，最終結(jié)果是一個(gè)方向?yàn)?120 Gb/s，另一方向?yàn)?40 Gb/s。

USB4 Gen4每通道以25.6 GBaud進(jìn)行傳輸，發(fā)送端將二進(jìn)制 bit信號(hào)，透過11-bits to 7-trits (三進(jìn)制) 的映射配置進(jìn)行編碼，以 PAM3 信號(hào)傳輸，達(dá)到雙通道80 Gbps傳輸速度，基頻從 10 GHz 略微增加到 12.8 GHz，使用現(xiàn)有的 USB4 和 Thunderbolt 4 電纜和連接器；在接收端部分，Gen4要求在沒有FEC（Forward Error Correction向前糾錯(cuò)）的條件下，誤碼率 TER (Trit Error Ratio) 須以 1E-8 或更低的誤碼率進(jìn)行接收。下表顯示了 USB4 V2.0(Gen4)和 USB4(Gen2和Gen3)之間的主要差異。

為什么USB4 Gen4采用PAM3？

USB4 Gen4 想要達(dá)到 80 Gbps 且沿用與 Gen3 相同的 PCB 線纜，必須采用新的編碼方式如 PAM3 或 PAM4，并且從下列兩大方向考量：

1.總損耗考量

信號(hào)從 Host的TX 端經(jīng)由連接器、線纜，再到Device的RX端，以 Gen3 相同線纜及PCB 最大允許損耗下，若采用 NRZ 以 40 Gbps 傳輸，其傳輸損耗在 Nyquist頻率(20GHz) 將會(huì)超過 40dB，IC無法補(bǔ)償此過高損耗，導(dǎo)致信號(hào)無法正確接收，NRZ無法符合 Gen4 要求。而 PAM4 與 PAM3 在 Gen4 Nyquist 頻率為 10GHz 與 12.8GHz，其總傳輸損耗分別約為 23dB 與 28dB，IC可以補(bǔ)償此損耗，納入分析考量。

2. 誤碼率考量

PAM3 傳送眼高為 NRZ 的一半，PAM4 傳送眼高為 NRZ 的 1/3，增加接收端還原信號(hào)困難度，而PAM3 在信號(hào)噪聲失真比 (SNDR) 優(yōu)于PAM4，經(jīng)由模擬以及實(shí)際線路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，原始BER分別為 10E-8 與 10E-6，因而選擇采用更適合的 PAM3。

USB4 Gen4規(guī)格的“帶寬”優(yōu)化

USB4 Gen4 支援「非對(duì)稱傳輸」，速度可提升至 120 Gbps。為了維持高影像解析傳輸，在高數(shù)據(jù)傳輸情況下，不降低顯示品質(zhì)，Gen4 新增非對(duì)稱傳輸 (Asymmetric Link)。只有 Gen4 可以支援非對(duì)稱傳輸，Gen2 與 Gen3 僅支援對(duì)稱傳輸。

對(duì)稱傳輸指的是 TX 通道數(shù) (Lane) 與 RX 通道數(shù)一致。USB4 Gen4 必須為雙通道傳輸，只有 Gen2 與 Gen3 可以是單通道傳輸 (1*TX/1*RX)，也就是在 Lane 0 傳輸、Lane 1 停用的狀態(tài)下傳輸；而雙通道對(duì)稱傳輸 (2*TX/2*RX) 可以在 Gen2、Gen3、Gen4 任何速度運(yùn)行。Gen4 除了支持對(duì)稱雙通道傳輸外，為了可以支持高解析度影像DP 2.1 傳輸，且同時(shí)高速傳輸數(shù)據(jù)，Gen4 新增非對(duì)稱傳輸，也就是將其中的一對(duì)TX/RX 通道，作為影像傳輸通道，以 TX/TX 或 RX/RX 傳送，如下圖所示。也就是一邊傳輸“3*TX/1*RX”，而另一邊為“1*TX/3*RX”。使得其在一個(gè)方向提供高達(dá)120Gbps (40Gbps x3)，同時(shí)在另一個(gè)方向保持 40Gbps的速率。對(duì)稱傳輸轉(zhuǎn)換到非對(duì)稱傳輸，是由連接管理 (Connection Manager) 負(fù)責(zé)控制。

USB 標(biāo)準(zhǔn)的這些綜合變化創(chuàng)造了額外具有挑戰(zhàn)性的 USB 發(fā)送端、接收端和互連一致性測試要求。需要指出的是：USB4 Gen4 CTS規(guī)范仍在指定中，尚未正式發(fā)布。初步草案版本表明，該測試方法將利用成熟的USB4 Gen2/3 CTS 的許多內(nèi)容和測試方法，包括Gen4 控制器、Gen4 電氣測試工具 (ETT) 和 Gen4 SigTest等。

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USB4 V2.0 仿真

為了實(shí)現(xiàn)早期設(shè)計(jì)階段仿真和廣泛的系統(tǒng)級(jí)布局后分析，從而降低芯片的制造成本。USB4 V2.0仿真解決方案結(jié)合了IBIS-AMI(Input/output Buffer Information Specification-Algorithmic Modeling Interface) 模型制作器，以促進(jìn) USB 設(shè)備模型的開發(fā)。設(shè)計(jì)人員可以在通道仿真中使用 IBIS-AMI 模型來預(yù)測和仿真 BER/TER、眼圖指標(biāo)和其他設(shè)計(jì)參數(shù)。

隨著 USB4 V2.0標(biāo)準(zhǔn)的推出，印刷電路板 (PCB) 的信號(hào)頻率和速度不斷提高，因此信號(hào)和電源完整性是任何設(shè)計(jì)的關(guān)鍵考慮因素。與傳輸線效應(yīng)相關(guān)的損耗會(huì)導(dǎo)致 USB4 Gen4 設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)走線、過孔和互連進(jìn)行建模以準(zhǔn)確模擬電路板也至關(guān)重要。該流程通過為電源和信號(hào)完整性分析定制的集成電路設(shè)計(jì)和電磁模擬器，提高了 PCB 設(shè)計(jì)中的高速鏈路性能。

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USB4 V2.0發(fā)送端測試挑戰(zhàn)

驗(yàn)證 USB4產(chǎn)品要比 USB 3.2 復(fù)雜得多。USB4 V2.0 將復(fù)雜性提升到了一個(gè)更高的水平，增加了額外的測試要求和與更快的多級(jí)電平信號(hào)(PAM3)相關(guān)的信號(hào)完整性挑戰(zhàn)，從而增加了產(chǎn)品驗(yàn)證時(shí)間。發(fā)送端一致性測試對(duì) USB4 V2.0或 USB4 Gen4 PHY 設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。USB4 Gen 4 PHY 測試規(guī)范的更改包括以下內(nèi)容：

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不同的測試點(diǎn)定義

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PAM3 信號(hào)的新垂直裕量測量及表征

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更多的均衡預(yù)設(shè)(Equalization Presets)

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新的重定時(shí)器(Retimer)測量

測試點(diǎn)

為了確保精確地表征發(fā)射機(jī)特性，開發(fā)人員需要了解關(guān)鍵的測試點(diǎn) (TPs: Test Points)。USB4 V2.0標(biāo)準(zhǔn)定義了 TP2 一致性測試夾具的輸出。下圖說明了所有發(fā)射機(jī)測量發(fā)生的位置。與 USB4 Gen 2 和 USB4 Gen 3 相比，USB4 Gen 4 不再需要在 TP3 處進(jìn)行測量。但是，開發(fā)人員需要在 TP3 處執(zhí)行固定/被束縛電纜設(shè)備(Captive/Tethered cable device)測量，因?yàn)槲ㄒ豢稍L問的測量點(diǎn)位于 TP3 處。

垂直噪聲裕量

新標(biāo)準(zhǔn)繼承了 USB4 Gen 2 和 USB4 Gen 3 對(duì) PAM3 信號(hào)執(zhí)行的傳統(tǒng)抖動(dòng)和時(shí)序測量。下圖說明了對(duì)Gen 4最重大的挑戰(zhàn)是如何測量垂直信號(hào)裕量。

Gen 4引入了多種新的垂直測量方法和測試項(xiàng)目，確?？山邮艿恼`碼率 (BER) 性能：

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電平失配(levelmismatch) 比較頂部和底部 PAM3 眼圖之間的眼圖張開度差異

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信號(hào)和噪聲失真比 (SNDR: Signal and Noise Distortion Ratio) 是另一個(gè)關(guān)鍵的垂直裕量參數(shù)，需要使用線性擬合脈沖響應(yīng) (LFPR: Linear Fit Pulse Response ) sigma n 和 sigma e。

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新的集成回波損耗 (IRL: Integrated Return Loss)測試，作為另一個(gè)重要的垂直裕量參數(shù)，要求同時(shí)考慮發(fā)射機(jī)處的信號(hào)質(zhì)量和通道的插入損耗 (IL)。

均衡預(yù)設(shè)(Equalization Presets)

USB4 Gen2 和 USB4 Gen3 有 16 個(gè)發(fā)射器均衡預(yù)設(shè)。為了適應(yīng)增加的損失，Gen4 有 42 個(gè)預(yù)設(shè)。與前幾代一樣，所有 42 個(gè)預(yù)設(shè)都需要單獨(dú)掃描以確定最小數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng) (DDJ) 的最佳預(yù)設(shè)。

重定時(shí)器(Retimer)測量

為了保證80Gb/s USB4 Gen4信號(hào)長距離的可靠傳輸，重定時(shí)器(Retimer)會(huì)被廣泛采用，這就要求增加像頻率變化訓(xùn)練測量那樣的時(shí)鐘切換測量。隨著 USB-IF更新標(biāo)準(zhǔn)，您可以期待更多有關(guān)重定時(shí)器測量的信息。

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USB4 V2.0接收端測試挑戰(zhàn)

因?yàn)樾枰獙?duì)多個(gè)信號(hào)損傷進(jìn)行微調(diào)，接收端壓力信號(hào)校準(zhǔn)一直是比較繁瑣的。和USB4 Gen2 和 USB4 Gen3類似，Gen4 要求注入類似的壓力組件，例如啟動(dòng)電壓、交流共模 (ACCM)、周期性抖動(dòng) (PJ)、隨機(jī)抖動(dòng) (RJ) 和損耗通道。同時(shí)，Gen4接收機(jī)測試引入了新的垂直壓力分量，例如 SNDR、電平失配、差模正弦干擾 (DMSI) 和共模正弦干擾 (CMSI)。開發(fā)人員需要調(diào)整損傷信號(hào)以及差模干擾和近端串?dāng)_，以獲得根據(jù) SNDR 和抖動(dòng)定義的正確壓力水平。

帶有 USB-IF SigTest 分析軟件的高帶寬示波器可校準(zhǔn)來自碼型發(fā)生器的加壓信號(hào)。USB-IF SigTest 是一款命令行工具，它將示波器捕獲的波形文件和大量配置參數(shù)作為輸入來執(zhí)行時(shí)鐘恢復(fù)和均衡（如果適用），并返回噪聲、抖動(dòng)和上述其他測量結(jié)果。

校準(zhǔn)壓力眼圖后，接收機(jī)就可以進(jìn)行測試了。接收端測試過程包括兩個(gè)階段：鏈路訓(xùn)練和錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。在鏈路訓(xùn)練階段，被測設(shè)備 (DUT) 向碼型發(fā)生器請(qǐng)求各種均衡設(shè)置，同時(shí)DUT調(diào)整其接收端均衡以提高接收信號(hào)的質(zhì)量。

在錯(cuò)誤計(jì)數(shù)階段，接收機(jī)內(nèi)部錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器執(zhí)行誤碼率 (BER: Bit Error Rate) 測試（在 Gen 2 和 Gen 3 的情況下），在 Gen 4 的情況下執(zhí)行 三進(jìn)制誤碼率 (TER: Trit Error Rate) 測試。USB4 邊帶通道通過 USB-IF 的 USB4 電氣測試工具 (ETT: Electrical Test Tool) 和 USB4 微控制器與 DUT 進(jìn)行通信，讀取誤碼測試結(jié)果。

與Gen 2和Gen 3一樣，Gen4有兩個(gè)主要測試用例：

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用于低損耗產(chǎn)品或通過有源電纜連接的短通道

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用于通過無源電纜連接鏈路伙伴的長通道

Gen 4為連接到線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器 (LRD: Liner Redriver) 電纜的產(chǎn)品添加了第三個(gè)測試用例。與Gen 4發(fā)射端測試一樣，還有一個(gè)針對(duì)固定/被束縛電纜設(shè)備(Captive/Tethered cable device)設(shè)備的特殊測試用例。合規(guī)性測試規(guī)范 (CTS) 草案版本要求添加串?dāng)_源以進(jìn)行接收端測試。

與Gen 2和Gen 3一樣，需要進(jìn)行邊帶(Sideband)測試以確保正確的鏈路協(xié)商。USB-IF 計(jì)劃在Gen 4中引入新的發(fā)射端和接收端低頻周期信號(hào) (LFPS) 測試要求。同時(shí)，針對(duì)非對(duì)稱操作模式，Gen 4增加了專門的測試。

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USB4 V2.0發(fā)射端和接收端回波損耗

回波損耗（反射功率與入射功率之比）是傳輸阻抗匹配的直接衡量標(biāo)準(zhǔn)。滿足測試限制要求對(duì)于合規(guī)性認(rèn)證并確保產(chǎn)品性能和互操作性至關(guān)重要。USB4 Gen2和Gen3為發(fā)射端和接收端測試引入了新的差模和共?；夭〒p耗要求，這一要求延續(xù)到了Gen 4。

在 USB4 V2.0中，為了支持將比特率提高到 80 Gb/s而帶來了額外的信號(hào)完整性挑戰(zhàn)，USB-IF 引入了全新的、更為嚴(yán)格的IRL(Integrated Return Loss)測量，相對(duì)于基線波特率頻率范圍上的入射/反射行為集成功率譜密度的積分（求和）回波損耗測試。

您可以按如下方式計(jì)算發(fā)送端 IRL：

其中：

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Sdd22(f) 是 TP2 處發(fā)射端的回波損耗，以 42.5 Ω 的單端負(fù)載阻抗為參考。

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Vin(f) 是斜率為20% 的理想PAM 信號(hào)的頻譜，定義為

其中 Tb = 39.0625 ps，Tr = 0.2?Tb。

下圖顯示了發(fā)送端和接收端差分回波損耗 (Sdd22) 和 IRL 設(shè)置。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA) 測量 S 參數(shù)文件 (S2P)，同時(shí)發(fā)射端/接收端 DUT 處于活動(dòng)模式，并由 USB4 測試微控制器和 ETT 工具驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生PRBS7 碼型。SigTest 工具分析測量的 S 參數(shù)以提供測試結(jié)果。

發(fā)射端 IRL 最大限制是測得的發(fā)射機(jī)碼間干擾 (ISI)裕量(transmitter_ISI_margin) 的函數(shù)，該裕量對(duì)應(yīng)于發(fā)射機(jī)信號(hào)與殘余 ISI 的比率。USB SigTest 工具必須編譯用于發(fā)送端的時(shí)序和電壓測量測試ui_jitter_vertical 的波形文件 (.bin)，以驗(yàn)證發(fā)送端 IRL的結(jié)果是否滿足規(guī)范要求，如下圖所示：

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USB4 Gen 3 和 Gen 4 電纜的新測試要求

與之前的USB 3.2 Type-C CTS相比，USB4的Type-C電纜CTS要復(fù)雜得多。將比特率提高到 40Gbps/80Gbps 以支持 USB4 和 USB4 V2協(xié)議，這帶來了額外的信號(hào)完整性挑戰(zhàn)，并且需要與頻率范圍內(nèi)的入射/反射行為相對(duì)應(yīng)的更嚴(yán)格的集成測試參數(shù)。

針對(duì)USB4 Type-C連接器和電纜，在CTS中，新的測試組 B-8 和測試組 A-8 要求集成 S 參數(shù)計(jì)算（插入損耗和差模到共模轉(zhuǎn)換除外），以避免功能正常但可能在某些頻率下不符合傳統(tǒng)的 S 參數(shù)規(guī)格的電纜組件被誤判不合格。在積分回波損耗 (IRL) 的情況下，它現(xiàn)在可以控制電纜組件與系統(tǒng)其余部分（主機(jī)和設(shè)備）之間的反射，如果電纜損耗較小，則允許更多 IRL。

除了一系列積分 S 參數(shù)之外，還首次引入了一項(xiàng)名為信道操作裕量 (COM: Channel Operation Margin) 的新測試來鑒定 USB4 Gen3 和 USB4 Gen4 電纜。COM 是衡量通道電氣質(zhì)量的品質(zhì)因數(shù)，它本質(zhì)上是信道信噪比。如下式所示，其中 A 是信號(hào)幅度，N 是 BER（誤碼率）下的組合噪聲，其中包括來自 ISI（符號(hào)間干擾）的噪聲源、串?dāng)_、發(fā)送端抖動(dòng)、接收器端均衡等。所有 TX 抖動(dòng)和均衡設(shè)置均來自USB4規(guī)范中該工具的 COM 配置文件。

計(jì)算 COM 所需的內(nèi)容如下：

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測量的電纜 S 參數(shù)

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參考主機(jī)/設(shè)備

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參考 Tx/Rx 端接

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COM配置文件

COM 的技術(shù)細(xì)節(jié)基于 IEEE Std 802.3bj-2014 Clause 93a，廣泛應(yīng)用于高速千兆位以太網(wǎng)收發(fā)器和互連。

為了編譯 COM 和集成 S 參數(shù)結(jié)果，引入了一種新的基于 Matlab 的一致性測試工具，稱為 Get_iPar.exe。相同的合規(guī)工具將適用于USB4 Gen3和USB4 Gen4有源線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器(LRD)電纜和LRD組件測試。

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鏈路啟動(dòng)

建立和優(yōu)化USB4 Gen3 20Gbps NRZ 鏈路極其復(fù)雜，使用Gen4 25.6Gbaud PAM3 鏈路執(zhí)行此操作會(huì)更加復(fù)雜。為此，必須使用多種工具來連接、調(diào)試、解碼低速邊帶和高速通道。

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是德科技發(fā)送端測試解決方案

為 USB 一致性測試選擇正確的測量解決方案對(duì)于確保其滿足 USB-IF 一致性測試規(guī)范和最高的互操作性性能至關(guān)重要。下圖顯示了用于 USB4 V2.0發(fā)送端一致性測試、滿足USB4 V2.0規(guī)范要求的Keysight D9050USBC 發(fā)送端測試應(yīng)用軟件。該解決方案提供了一種快速、簡單的方法來測試、調(diào)試和表征您的 USB 80 Gbps 產(chǎn)品。

D9050USBC 軟件執(zhí)行的測試使用 USB-IF 要求的USB4 V2.0 CTS 和 SigTest。該測試應(yīng)用程序提供用戶友好的設(shè)置向?qū)Ш途C合報(bào)告。除了一致性測試軟件之外，測量還需要 Keysight D9020ASIA 高級(jí)信號(hào)完整性分析軟件來解嵌 PAM3 通道。

自動(dòng)化測試軟件在 Keysight Infiniium UXR 系列示波器上運(yùn)行，支持發(fā)射端測試和接收端壓力信號(hào)校準(zhǔn)。USB4 V2.0一致性測試需要至少具有 25 GHz 帶寬和至少兩個(gè)通道的示波器。芯片開發(fā)人員則需要支持 50 GHz 帶寬的示波器來進(jìn)行精準(zhǔn)表征和測試。

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是德科技全新UXR B Model示波器

如前文所述，采用PAM3信號(hào)的USB4 V2.0測試，將引入很多全新的測試項(xiàng)目，比如SNDR(信號(hào)失真比)、LFPR(線性擬合脈沖響應(yīng))、42個(gè)發(fā)送端均衡預(yù)設(shè)等；并且USB-IF的SigTest軟件對(duì)PC性能有了更高的要求(SigTest V0.86要求48GB或者更高的內(nèi)存)?？紤]到PCIEG6和USB4 V2.0等全新的應(yīng)用，是德科技對(duì)UXR示波器硬件進(jìn)行了全新的升級(jí)，在今年7月份推出了全新的UXR-B系列旗艦級(jí)示波器，UXR-B示波器上PC擴(kuò)展至64GB及以上，可以直接運(yùn)行USB-IF SigTest軟件，給出USB4 V2.0信號(hào)分析結(jié)果。

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是德科技接收端測試解決方案

Keysight N5991U42A 接收端一致性測試自動(dòng)化軟件可簡化 USB 設(shè)備的校準(zhǔn)和接收端測試。該軟件引導(dǎo)開發(fā)人員完成接收器測試設(shè)置，并自動(dòng)測試整個(gè) USB4 V2.0 一致性測試規(guī)范。下圖顯示了 N5991U42A 直接與 DUT 通信以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)校準(zhǔn)和測試。該軟件還支持合規(guī)性測試套件之外的其他測試，包括抖動(dòng)容限表征和靈敏度測試。該解決方案可確保 USB 設(shè)備與市場上的任何其他產(chǎn)品互操作。與手動(dòng)測試相比，一體化解決方案提高了測試速度，降低了測試成本，并確保了更高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

該一致性測試軟件與 Keysight M8040A 高性能64 Gbaud BERT 一起運(yùn)行，該設(shè)備內(nèi)置了您所需的一切功能(去加重、碼型功能、連續(xù)時(shí)間線性均衡 (CTLE)、決策反饋均衡 (DFE)、創(chuàng)建各種碼型結(jié)構(gòu)和序列)。接收端壓力信號(hào)校準(zhǔn)需要配備 D9020ASIA 高級(jí)信號(hào)完整性軟件的 25 GHz 帶寬 UXR 系列示波器。

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是德科技Type-C互連一致性測試解決方案

Keysight S94USBCB USB Type-C 互連一致性測試軟件提供了一種快速、自動(dòng)化的方法來測試、表征和調(diào)試 USB Type-C 設(shè)計(jì)以滿足一致性要求。合規(guī)性測試軟件取代了遵循測試 MOI 的傳統(tǒng)手動(dòng)測試流程。當(dāng)與 L8990M 開關(guān)矩陣系統(tǒng)連接時(shí)，它可以實(shí)現(xiàn)4至20個(gè)端口的切換，無需手動(dòng)端口重新連接，從而實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化的一致性測試。只需幾個(gè)簡單的步驟即可在幾分鐘內(nèi)完成測量，并將測試效率提高高達(dá)90%。

S94USBCB 一致性測試軟件執(zhí)行的測試計(jì)劃基于USB-IF發(fā)布的最新 USB Type-C 電纜和連接器一致性測試規(guī)范 (CTS) 和線性轉(zhuǎn)接驅(qū)動(dòng)器 (LRD) 有源電纜 CTS 。

S94USBCB 互連一致性測試軟件涵蓋最新 USB4 V2、USB4、USB 3.2、USB 3.1 和 USB 2.0 技術(shù)的 USB Type-C 電纜組件、連接器和原始電纜測試參數(shù)。它還兼容 Thunderbolt，可測試 TBT 3 和 TBT 4 協(xié)議。

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小結(jié)

本文介紹的仿真解決方案以及發(fā)送端、接收端和互連一致性測試和測量解決方案是芯片和系統(tǒng)集成商設(shè)計(jì)滿足龐大的USB Type-C生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)格互操作要求的 USB4 V2.0產(chǎn)品所必需的基礎(chǔ)模塊。

USB4 V2.0規(guī)范引入了許多新的 USB 發(fā)送端和接收端測試挑戰(zhàn)。USB4 Gen 2 10Gbps/ Gen 3 20Gbps NRZ信號(hào)的實(shí)施仍然具有挑戰(zhàn)性，再此基礎(chǔ)上，更復(fù)雜的是 USB4 Gen 4，25.6 GBaud PAM3、40 Gb/s 11-bits to 7-trits 編碼，加上非對(duì)稱模式、串?dāng)_和相同的損耗通道。

較小的垂直噪聲裕量及其相關(guān)測量、均衡預(yù)設(shè)的增加以及重定時(shí)器測量是發(fā)射機(jī)測試的關(guān)鍵方面。由于新的差模干擾、校準(zhǔn)過程中的近端串?dāng)_調(diào)整以及錯(cuò)誤計(jì)數(shù)階段的三進(jìn)制誤碼率 (TER)測量，接收器測試比 USB4 Gen 2 和 USB4 Gen 3 更加復(fù)雜。

是德科技 USB 測試解決方案（軟件、儀器和夾具）已準(zhǔn)備好對(duì)這一通用接口進(jìn)行全面測試。無論您專注于設(shè)計(jì)還是驗(yàn)證，我們的解決方案都可以加速調(diào)試過程，幫助您進(jìn)行表征和測試USB4 V2.0產(chǎn)品的合規(guī)性。

參考文獻(xiàn)：

1.Universal Serial Bus 4 (USB4) Specification Version2.0 Oct. 2022

2.Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification Release2.1

3.Universal Serial Bus Type-C Connectors and Cable Assemblies Compliance Document Revision 2.1b

4.3123-1382EN-How to Address USB4 Version 2.0 Transmitter and Receiver Test Challenges App. Note

5.3122-2000EN-D9050USBC USB80Gbps TX Test Application Software Datasheet

6.3120-1342EN-N5991U42A USB4 Rx Compliance Test Automation Software Datasheet

7.3122-1253EN-S94USBCB USB Type-C Interconnects Compliance Test Software Datasheet

8.USB4測試白皮書

9.USBType-C互連一致性測試方案介紹白皮書

10. AMI Modeling And Simulation ForPAM3 Signaling In USB4V2 Systems

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