PCI Express®またはPCIe®(Peripheral Component Interface Express)規格は、さまざまな種類のコンピューターサーバーやエンドポイントデバイスに用いられているコアテクノロジーです。PCIe仕様と、PCIeシステムの相互運用性を保証するためのコンプライアンステストは、PCI-SIG®(PCI Special Interest Group)によって定義されています。最新版の規格はPCIe 5.0です。この規格によって、400ギガビットイーサネット(GE)テクノロジーのデータセンターでの採用が本格的に進むと期待されています。この規格で実現される全二重帯域幅は、16レーンシステムの場合で約128ギガビット/秒(GB/s)に達するからです。キーサイトは、PCIeデザインのシミュレーション、特性評価、検証を通じて、必要なすべてのコンプライアンステストへのシームレスな合格と、市場投入までの時間短縮のためのお手伝いをします。

PCI-SIG®、PCIe®、PCI Express®は、PCI-SIGの米国における登録商標またはサービスマークです。

PCI Expressのデザインとシミュレーション

高速シリアル・データ・リンクのデザインは、データレートの高速化とともにきわめて複雑になります。チャネルのトポロジーは多様化し、アクティブコンポーネントに対してチューニングが必要なパラメータの数も急増します。シミュレーションを使用して、PCIeデザインのシグナル/パワーインテグリティーを最適化するとともに、高速集積回路(IC)パッケージやプリント回路基板(PCB)インターコネクトといったコンポーネントの電磁界(EM)効果を解析する必要があります。キーサイトは、PCIeリンクのエンドツーエンドの性能を短時間で効果的に評価するためのお手伝いをします。

PCI Expressトランスミッターテスト

PCIeトランスミッターに対しては、PCIe規格で定義された仕様を満たすことを確認するための性能テストが必要です。PCIe仕様では、主に特定の種類の非相関ジッタ値が重視されています。PCIeの速度が8ギガ転送/秒(GT/s)を超える場合、PCIeレシーバーは強いイコライゼーションを使用します。データ依存ジッタはイコライザーによって補正できますが、非相関ジッタは、PCIe規格で指定された基準レシーバーイコライゼーションでは十分に補正できません。キーサイトは、非相関ジッタのテストを通じて、PCIeトランスミッターデザインの性能を保証するためのお手伝いをします。

PCI Expressレシーバーテスト

PCIeの速度は8 GT/sを超えるため、PCIe信号からのデジタルコンテンツの抽出はきわめて困難になります。このような高いデータ転送速度では、チャネルの高周波損失特性のために、PCIeレシーバーが受信する信号の劣化がきわめて大きくなり、ビットエラー率(BER)が許容範囲を超える場合があります。この問題を解決するには、このような歪んだ信号にも対応できるように、イコライゼーション技術を利用して送信された信号の品質を回復できる、信頼性の高いレシーバーを設計して検証する必要があります。キーサイトは、レシーバーデザインのコンプライアンスと相互運用性の課題の解決をお手伝いします。

PCI Expressインターコネクトテスト

チャネルはPCI Expressシステムの鍵となる要素の1つです。チャネルには、PCIeトランスミッターからPCIeレシーバーまでの間で信号品質の劣化を引き起こすさまざまな歪みの原因が存在します。例えば、クロストーク、ジッタ、符号間干渉(ISI)などです。チャネル全体の損失特性を測定して、与えられたデータレートに対してPCIe仕様で定義されているリミットの範囲内であることを確認する必要があります。PCIeシステムのチャネルのような高周波回路の特性を評価するには、Sパラメータが用いられます。キーサイトは、デザインのパラメトリック特性を短時間で検証し、PCIe仕様で定義された性能要件を満たしていることを確認するためのお手伝いをします。

PCI Expressプロトコルテスト

プロトコル検証は、物理層、データリンク層、トランザクション層で行われます。PCI-SIGでは、必須のプロトコル・コンプライアンス・テストに加えて、デザインを正しく特性評価するために、100種類以上の追加テストを推奨しています。プロトコルテストの重要な領域の1つは、LTSSM(Link Training and Status State Machine)です。

PCI Expressリンクの物理層でリンクのトレーニングが可能になったら、リンクパートナー間でデータパケットが高い信頼性で転送されているかどうかを判定する必要があります。デバイスがリンクパートナーと正常に通信できるかどうかを判定するには、プロトコル・アナライザ/エクセサイザツールが必要です。キーサイトは、複雑なプロトコルテストを実行し、検出されたエラーを短時間でデバッグすることで、PCIeデバイスのコンプライアンスの実現をお手伝いします。

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