PCIe技術隨著數據中心計算能力訴求不斷的提升，其迭代更新速度也在不斷加快。PCIe 4.0的應用剛開始普及，支持PCIe 5.0的產品也已開始出現。由于速率的翻倍（單通道32Gb/s），相比PCIe 4.0，不論是板卡還是芯片，PCIe 5.0的設計和調測都會面臨更大的挑戰，啟威測實驗室引進59GHz示波器，以滿足最新的PCIe技術；

讓我們先了解一下今天的主角59GHz示波器，請看設備照片：技術參數如下：.59GHz 示波器

商品品牌：

美國泰克Tektronix

商品型號：

DPO75902SX

帶寬：

59 GHz 采樣率：200 GS/s,

配套軟件：

PCIe 4.0、PCIe 5.0、DDR4、LPDDR4、DDR5、LPDDR5、USB3.2、USB4.0、HDMI2.1等一致性測試軟件。

PCIe 5.0是PCIe發展的重要分水嶺，今天我們重點來講PCIe 5.0。01PCIe 5.0定義結合應用需求，計算單元、網絡單元和存儲單元的動態，PCIe 5.0定義的愿景是：“數據中心/云計算的游戲規則改變者，對未來替代協議的內置支持。”

PCIe 5.0具備修改了的訓練序列（TS1&TS2），帶有用于未來的替代協議的ID的新字段和增強的預編碼。這標志著PCIe標準的開放，允許未來的協議利用一些經過驗證的PCIe固件和軟件堆棧，并擴展PCIe的范圍和功能——簡單地說，未來PCIe的物理層可以接受不同協議的連接。PCIe 5.0為人工智能/機器學習(AI/ML)、數據中心、邊緣、5G基礎設施和圖形領域的下一代應用提供高帶寬和低延遲連接。

圖3 PCI-SIG公布的PCIe帶寬路線圖

02PCIe 5.0面臨的挑戰PCIe 4.0對通道損耗的要求是8GHz小于28dB，而PCIe 5.0則是16GHz小于36dB。PCIe 5.0相對于4.0的速率提高了一倍，損耗要求卻沒有下降太多。大致相當于對于硬件設計的損耗控制要求提高了幾乎一倍。

圖4 PCIe1.0~PCIe5.0參數比較

由于PCIe 4.0醞釀和培育市場的時間比較長，為了確保長距離傳輸中的信號質量，PCIe 4.0階段首次引入了信號調節的概念。有兩種信號調節功能的器件供選擇：ReDriver（中繼器）和ReTimer（重定時器）。

ReDriver功能相對簡單，通過發射端的驅動器和接收端的濾波器，提升信號強度，實現對損耗的補償，進而使得眼圖的窗口變大，讓整個PCIe通道看起來有更小的衰減。由于ReDriver有沒涉及到任何協議相關的內容，所以其兩端的PCIe設備是無法感知到ReDriver器件的存在的。ReDriver在PCI-SIG中已經標準化，產品也有標準封裝。

ReTimer相對于ReDriver增加了CDR（Clock& DataRecovery)電路，它是一種數字信號和模擬信號混合設備。進入ReTimer的模擬信號會被還原成數字信號，再重新變成模擬信號發出去。由于ReTimer增加了一次信號整理的過程，它可以消除信號的抖動，而ReDriver不能消除抖動。既然ReTimer可以處理數字信號，它也是與協議相關的，這就帶來的兩個問題：數據處理過程增加了時延，因此一條PCIe鏈路中最多使用2個ReTimer，否則延遲太大；ReTimer成本較高，且應與協議的版本匹配。

在PCIe 4.0的系統中，建議在主板、背板等部分使用ReTimer來確保時序的同步，但不是必須的，可以根據布線的距離來決定。但到了PCIe 5.0階段，ReTimer已經是必選項，具體在整體鏈路中的哪個位置安排ReTimer需要謹慎考慮。 03啟威測SI實驗室PCIe 5.0測試方案

PCIE 5.0 測試方案

發送、接收端測試規范：

發送端的測項包含：

Tx Signal Quality Test

Tx Preset Test

Tx LEQ Test

Tx Initial TXEQ Test

Lane Margining Test

PLL Test

CLK Test

System Tx Diagrams

AIC Tx Diagrams

接收端的測項包含：

RxBERT Test

RxLEQ Test

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審核編輯 ：李倩