PCIe协议之Margning篇之 Margining 入门
简单来说,Margining(裕量测试)是一种在系统运行时,主动地、可控地“压榨”信号电气容限的方法,目的是评估系统的稳定性和可靠性余量。
一 , 为什么需要 Margining
在高速串行总线(如 PCIe)中,数据是以非常高的速率(例如 8 GT/s, 16 GT/s, 32 GT/s)在通道(Channel)上传输的。这个通道包括PCB走线、连接器、过孔等。信号在传输过程中会受到损耗、反射、串扰等各种因素的影响,导致信号质量下降(波形失真)。
为了保证数据能被正确接收,接收端(Receiver)的输入电路有一个最佳的采样点(通常在数据眼图的中心)。然而,实际采样点可能会因为温度、电压、工艺偏差等因素而偏移。
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设计目标:系统在设计时,必须保证在最坏情况下(如高温、低压、高损耗),信号仍然有足够的“眼高”和“眼宽”,即存在足够的时序裕量和电压裕量(这里“足够”一词,很有意思,具体指的pcie base spec 协议章节中的0.2UI和 50mV)。
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现实问题:如何在实际产品中验证这个裕量是否足够?传统的“过温/压测试”成本高、周期长,且难以精确量化。
Margining 就是为了解决这个问题而生的。 它允许系统软件(或测试工具)在正常运行时,命令接收端芯片主动地、微调其采样点的位置(时序)和判决门限(电压),