Hay un buen número de cosas que va a hacer esto para usted.
Usted no ha indicado la longitud de la interfaz. Hago directos chip a chip PCIe con frecuencia y que realmente necesita para tener en cuenta este como se puede obtener la atenuación de aproximadamente 0.18 dB por pulgada debido al efecto de piel de pérdidas y alrededor de 0,5 dB por pulgada debido a la absorción dieléctrica en 'ordinario' FR4.
Creo que usted puede ser capaz de obtener mejores números de la PCB material de la hoja de datos si usted descargar y mirar a la pérdida de la tangente. Echa un vistazo a Isola 370HR para una típica hoja de datos. Los números de arriba son muy precisos en la de 5 ghz de velocidad. En el 2,5 Gb tasa, los números son un poco más bajas, con una pérdida total de ~ 0.4 dB por pulgada.
Estoy asumiendo que, aparte de la ruptura y la de los condensadores de acoplamiento, usted está utilizando una sola capa de enrutamiento para la interfaz. La capa de transiciones puede fácilmente hacer cosas muy feas a la señal. Impedancia controlada será un poco diferente de la capa a capa y reflexiones son el resultado natural (hay maneras de éxito haciendo multi-capa de enrutamiento, pero se necesita una gran cantidad de cuidado y algo inusual trucos para conseguir).
Para PCI express (e Infiniband para el caso), el ascenso y la caída de la tasa de la señal en el transmisor tiene un mínimo de subida y de bajada para minimizar los problemas de EMI, y que el tiempo es de 0,25 UI, que los rendimientos de los 10GHz señalización de artefactos en gn 2 enlaces y 5GHz artefactos en génesis 1 que debe ser tomado en consideración.
La falta de énfasis de campo por encima de ayuda que usted consigue una limpieza de los ojos en el receptor por traer a la no conmutación de amplitud hacia abajo en relación a la tensión nominal de lanzamiento de amplitud.
Si usted está perdiendo demasiada amplitud en el borde de conmutación de la señal de conjunto de este campo a un valor mayor. También puede establecer el valor nominal de lanzamiento de amplitud un poco mayor.
Otro de los problemas que pueden ver en:
Donde, relativa al emisor, son los condensadores de acoplamiento? Deben estar tan cerca de los pines de transmisión como sea posible. Una vez que son más de la mitad de una longitud de onda de 10GHz (alrededor de 0,6 pulgadas en FR4) [doble que la distancia de 2.5 Gb/s links], que sin duda reflejan la energía.
He tenido problemas con el condensador de geometrías de 0402 o más en PCI express gen. 2 y ahora uso la inversa de la geometría de los dispositivos (0204) para la reducción efectiva de la inductancia en serie. Estos parecen estar haciendo el trabajo muy bien.
Mirando de cerca el ojo diagrama de transición de bits (niza alcance que tiene, por cierto - que es lo que necesitas para estas cosas), la señal inicial de la unidad parece ser la conducción de una rescisión de la línea (la señal va a 0,5 V(nominal) en el clásico de la línea de transmisión manera). Esto no es especialmente largo de la línea (el tiempo de ida y vuelta es donde la señal de unidades completas V[nominal]).
usted dice que el enlace está funcionando a 2.5 Gb/s (gn 1) y que es lo que el scope mostrar, pero usted puede experimentar con la de-énfasis de campo (mira en el manual de referencia así como la toma de la hoja de datos (ver nota abajo). El 'estándar' de-énfasis valores son de un valor nominal de enlace, no de un vínculo incrustado como la que aquí (y lo que también hago con regularidad). Si usted puede conseguir a unos 6dB, se pueden conseguir mejores resultados.
El nominal de de-énfasis es de 3,5 dB de la Generación 1 y 6dB para Gen2. Tomo nota de que el campo anterior parece dar a entender que un Gen 2 link es de 3,5 dB - puede que quieran profundizar un poco en eso. El enlace que usted tiene necesidades de un mínimo de 3,5 dB de de-énfasis.
Tenga en cuenta que el ojo en el receptor va a ser muy diferente, pero esto es donde importa. Como un experimento, leer los contadores de errores en el procesador (la mayoría de ellos tienen un contador de reintentos); si usted no está viendo errores significativos, puede ser la persecución de algo que no es realmente un problema. Si usted está viendo gran error de cuenta, entonces tal vez algo de esto podría ser de ayuda.
Una cosa más: exceso de lanzamiento de las amplitudes y de-énfasis son tan malos como ajuste demasiado bajo.
Tal vez eso va a ayudar un poco: la Esperanza.
Nota: Freescale documentos de todo, es solo que a veces no está en el lugar que usted espera encontrar. Asegúrese de tener el dispositivo más reciente de erratas así.
La actualización. Añadir notas acerca de condensador de geometrías.
Hasta el 2,5 Gb/sec nodo, 0402 dispositivos están bien. Mi práctica calculadora muestra un típico 0402 dispositivo tiene aproximadamente 10 ohmios de impedancia (inductivo) a esta frecuencia y 21 ohmios en 5GHz (la frecuencia más alta de interés). Esto no es malo en un 100 ohm sistema diferencial como la impedancia de una estrechamente unida par es poco menos que una escalera de adición.
El auto de resonancia para este dispositivo está 19MHz, muy por debajo de todas las frecuencias de interés, por lo que cualquier ruido de fase es debido a la ESL. Mantener la impedancia a menos de 1/3 de los efectivos de la pista de impedancia significa que el ruido de fase (y por lo tanto adicional ISI) vamos a obtener es de entre 1 y 17 grados (una sola terminación de la pista de una estrechamente unida par es típicamente (Z(diff)/2)*1.25, por lo que para 100 diff, el único que terminó la impedancia es de unos 65 ohmios). Esta cantidad de ruido de fase es manejable.
En 10GHz, la impedancia es de alrededor de 44 ohmios, y puede comenzar a interferir con el par diferencial mediante la introducción de un excesivo ruido de fase a través de la banda de frecuencia de interés como la fase máxima es ahora de alrededor de 34 grados. A pesar de que he hecho con éxito Gen 2 con 0402 dispositivos, también he tenido problemas con las tandas largas, y ahora uso 0204 inversa de la geometría de los dispositivos para esta velocidad y superior.
Para 8b/10b enlaces codificados, la banda de frecuencia de interés de tasa de bits/5 tasa de bits * 2. El límite inferior está limitada por la longitud de ejecución de la codificación, y el límite superior está limitada por la especificación de requisito mínimo para el ascenso y la caída de los tiempos.
La ESL para diversas geometrías:
0402: acerca de 700pH
0204: acerca de 300pH
0805: acerca de 1nF
La actualización Añade comentario sobre el 50% de lanzamiento inicial de las amplitudes.
Consideremos una línea de transmisión terminada en el origen y el destino en la impedancia característica de la línea, Z0.
En el lanzamiento inicial, suponiendo que la línea es larga en comparación con la longitud de onda de la señal, el punto de lanzamiento irá a 50% de lanzamiento de amplitud debido a la tensión del divisor del efecto (el transmisor sólo ve la línea de transmisión en este punto).
Una vez que la energía llega al punto de destino, y empieza a subir hasta el 50% de los puntos, la energía en la fuente tiene, en efecto, 'lleno' de la línea con la energía y se eleva para el lanzamiento completo de amplitud. Estrictamente hablando, la línea de transmisión en el lugar de destino ve un divisor de voltaje, y el efecto de divisor en la fuente desaparece como la salida de los enfoques de DC (teniendo en cuenta que la línea de transmisión, el efecto es aplicable sólo a las transiciones).
Esto también podría visualizarse como el 50% de la energía a nivel de movimiento hacia abajo de la línea de transmisión para la terminación final y, a continuación, reflexionando a todo nivel. Es por eso que vemos un "tiempo de ida y vuelta' en el 50% de los puntos en cualquier punto de la línea.
El gráfico muestra precisamente este comportamiento en un punto en la línea que aún no está en el puerto de destino, debido a que este punto de 50% es, de hecho, moviendo a lo largo de la línea.
En el receptor, una vez que la energía ha alcanzado el 50% de los puntos, toda la energía de la línea y el voltaje en el receptor sigue aumentando, dando una suave transición de un nivel a otro.
Esto también podría visualizarse como el 50% del voltaje de punto moviéndose a lo largo de la línea para el receptor, a continuación, reflexionando al 100% (el receptor logra DC). Por esa razón, la tensión en un 50% visto en cualquier punto de la línea muestra el tiempo de ida y vuelta desde ese punto para el receptor.
Esta discusión es tan válido para señales diferenciales como de una sola terminación.
Así que el gráfico de arriba muestra el clásico de la línea de transmisión de comportamiento con pequeñas excursiones más allá de los comportamientos esperados. De hecho, este es uno de los más limpios del transmisor de ojos que he visto.
