Pour les tests de conformité des câbles et connecteurs aux standards PCIe 5.0 et 6.0 de dernière génération, le fournisseur allemand de solutions de test et mesure Rohde & Schwarz a développé une option d'automatisation installée sur son analyseur de réseau vectoriel ZNrun. Avec cette solution, pour une vérification entièrement automatisée d'un câble PCIe x8 par exemple, le logiciel contrôle la configuration constituée d’un analyseur de réseau vectoriel avec une matrice de commutateurs OSP développée par Rohde & Schwarz, créant de fait une solution d’analyse vectorielle dotée de 64 ports de test.

Car un câble PCIe x8 qui possède 16 voies nécessite 64 ports de test, fournis par trois plates-formes R&S OSP320, tandis qu'un câble PCIe x4 n'a besoin que de 32 ports de test à partir de deux plates-formes OSP320. Cette approche, selon Rohde & Schwarz, réduit les temps de test des câbles PCIe x8 à quelques minutes seulement pour des tests complets avec toutes les combinaisons classiques de type Thru et Crosstalk ainsi que les calculs métriques correspondants pour les évaluations Pass/Fail. En comparaison, toujours selon Rohde & Schwarz, les tests manuels prennent plusieurs heures et impliquent un risque important d'erreurs de connexion par les ingénieurs de test.

Pour rappel, l’instrument ZNrun-K440 est conçu pour les tests de conformité automatisés des câbles et connecteurs internes et externes PCIe 5.0 et 6.0 conformément aux spécifications édictées par l’organisme de standardisation PCI-SIG. La configuration de test s’appuie sur les analyseurs de réseau vectoriel ZNB26 ou RZNB43 avec quatre ports de test en combinaison avec plusieurs plates-formes de commutation et de contrôle capables de fournir plusieurs mesures à quatre ports, le tout sans avoir à se reconnecter au système sous test.

Avec cette solution, le post-traitement des métriques du protocole PCIe est également couvert, et un configurateur de test permet de sélectionner et de désélectionner les éléments de test par voie pour une plus grande flexibilité pour répondre aux besoins des utilisateurs. Un rapport de test avec un verdict de réussite/échec est ensuite généré à la fin du cycle de mesure automatisé.

Ce processus comporte en outre une nouvelle procédure d'étalonnage qui réduit le nombre d'étapes et de connexions d'étalonnage, ainsi qu’une méthode de de-embedding du dispositif de test (techniques de compensation des pertes de transmission), comme requis dans les spécifications de test PCIe.

Des exigences de test de plus en plus complexes avec l'évolution PCIe

Dans le détail, Rohde & Schwarz rappelle que chaque liaison PCIe dispose de 1, 2, 4, 8 ou 16 paires de voies, chaque paire de voies étant constituée d'une voie de transmission (TX) différentielle et d'une voie de réception (RX) différentielle. Avec 8 paires de voies dans une configuration x8, un câble PCIe 6.0 peut ainsi avoir des taux de transfert allant jusqu'à 64 Go/s. La vérification manuelle de la conformité d'une telle interconnexion haut débit est laborieuse et sujette aux erreurs. Un total de 256 mesures à quatre ports est nécessaire pour toutes les connexions dites Thru et tous les chemins de diaphonie proches et distants à l'intérieur du câble. Avec les analyseurs de réseau vectoriel traditionnels à quatre ports, l’appareil doit être reconnecté pour chaque mesure et les voies non mesurées doivent être correctement bouclées. La nouvelle solution automatisée de Rohde & Schwarz simplifie ce processus.

Parallèlement, étant donné que certaines excursions de masque limite ne sont pas critiques pour le comportement global du système PCIe 5.0/6.0, les verdicts de réussite/échec se fondent sur des métriques telles que la perte de retour intégrée (iRL) et la contribution des composants au bruit de diaphonie intégré (ccICN). Ils sont définis dans la spécification PCI-SIG et doivent être calculés à partir des résultats du paramètre S et nécessitent un post-traitement important. L'étalonnage de la caractérisation et de la compensation des pertes de transmission des montages de test pose des défis supplémentaires. Le logiciel R&S ZNrun-K440 pour les tests de conformité automatiques couvre ces exigences.

Enfin, en raison de leur importance pour les systèmes PCIe, signalons que le PCI-SIG est en train de définir des câbles normalisés pour les applications internes (à l'intérieur d'un châssis) et externes (de châssis à châssis), y compris les exigences électriques correspondantes pour les assemblages de câbles accouplés et les connecteurs de câbles accouplés à 32 GT/s et 64 GT/s. L'instrument ZNRun-K440 couvrira également ces tests PCIe, une fois qu'ils seront normalisés.

Rohde & Schwarz présente sa solution automatisée pour les tests de conformité des câbles et connecteurs PCIe 5.0 et 6.0 aux membres de la communauté PCI-SIG lors de la conférence PCI-SIG Developers Conference qui se déroule du 13 au 14 juin 2023 au Santa Clara Convention Center à Santa Clara (Californie).