M-PHY 一致性测试规范

[{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"——转自是德科技"},{"attributes":{"align":"right"},"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"M-PHY 一致性测试规范包括了发射端，接收端，接口及互连 S 参数和阻抗三部分内容。 "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000","bold":true},"insert":"发射端测试方案如下"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"："},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":" "},{"insert":{"image":"https://files.eteforum.com/article/202208/3b0491e403388aba.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"上图的左侧给出了 UFS 芯片测试组网图，MIPI M-PHY G3 测试，推荐使用 20GHz V系列示波器，G4 推荐是 25GHz 带宽。是德科技在业内首发 U7249E 一致性测试软件，支持 MIPI M-PHY v4.0/v4.1 标准关于发射端的信号参数要求。UFS 芯片的测试，推荐在芯片验证板预留 SMA 同轴接口，使用 SMA/2.92mm 电缆直接连接到示波器，因为 M-PHY 信号有共模电平，为了避免示波器直接 50ohm 端接对信号的共模电平产生影响，可以使用 N7010A 端接适配器，保证信号的共模电平不会产生偏移。另外，M-PHY 要求测试在远端眼图，根据信号 SA 和 LA 两种幅度，G3 加入规范规定的 CH1 和 CH2 参考通道插入损耗，U7249E 软件可以嵌入这个参考通道模型。另外 M-PHY G4，要求进一步探测远端进入芯片封装和均衡之后的眼图，U7249E 集成 CTS 规定的 SigTest 算法实现 G4 眼图的计算。 "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"接收端测试方案如下： "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":" "},{"insert":{"image":"https://files.eteforum.com/article/202208/f91f6f649dda654e.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"接收端的测试难点有几个方面： "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"1. 接收测试的原理是，激励压力信号到接收端，环回后测试误码率，压力信号通常包括随机抖动 Rj，确定性抖动包括 ISI 和正弦抖动 Sj 扫描，激励源允许加入去加重，环回后测试设备需要通过 CDR 恢复时钟，进而测试误码率。是德科技 M8020A 误码仪集成经过校准的 Rj，BUJ, PJ,SSC 等抖动源，内置可调节ISI，可以直接按照规范规定的 CH1/CH2 的插入损耗要求生成 ISI。内置 CDR从环回信号恢复时钟测试误码率。"},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"2. 在做 UFS 接收测试时，芯片有可能内置参考时钟如 19.2MHz 不能外部输入，这就要求误码仪与被测芯片提供的时钟同步，对于 G3 的信号速率 5.8Gb/s，要求内部倍频 304 倍，如果是 G4 的速率 11.6Gb/s，需要倍频 608 倍，M8020A 的 0G6 选件可以直接外部参考时钟输入倍频后产生 G3/G4 要求的速率信号激励给被测件。 "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"3. CTS 除了要求接收容忍度测试之外，也会测试 2.1.6 – HS-RX Lane-to-Lane Skew (TL2L-SKEW-HS-RX)，这一项是要求测试接收端的通道与通道间对skew 的容忍度，这就要求激励源有 2 个通道，M8020A 误码仪可以支持 4 通道 16.2Gbps 的发生和误码检测通道。互连 S 参数和阻抗测试方案："},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":" "},{"insert":{"image":"https://files.eteforum.com/article/202208/1751900a61280361.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"需要注意的是测试 SDD21 回波损耗的时候，被测件需要在工作状态并发出 CRPAT 码型的情况下做测试，TDR 需要加入大量平均以减少被测信号发射波形的影响，这种测试推荐使用网络仪完成，可以调整发射功率和减少 IFBW 减少 DUT 发射信号对测量的影响，是德科技 VNA E5071C 带有 TDR 选件功能，可以从频域到时域实现完整的测试要求。 "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"UFS 协议层分析和测试方案： "},{"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":" "},{"insert":{"image":"https://files.eteforum.com/article/202208/44bae5959259b8d4.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"color":"#000000"},"insert":"上图展示了是德科技 U4431A UFS 协议分析仪和捕获分析 UFS 链路协议的界面，U4431A 支持 M-PHY G3 速率等级，采集深度 16GB，可以支持双向各 4 个 lane。U4431A 可以同时捕获原始波形数据，UFS 和 UniPro 协议封包解析，触发和光标时间相关的跟踪指定封包或原始波形。和前面介绍的是德科技的逻辑分析仪功能类似，U4431A UFS 协议分析仪也支持View Scope 功能，可以同步导入示波器原始波形图，可以在物理层和协议层结合起来定位问题根源。另外 U4431A UFS 协议分析仪方案还提供了数据包发生器功能（613 选件），这个功能通过外部 SMA 连接探头连接对端 UFS Device 芯片，这个功能可以将 U4431A 模拟为一个 UFS 主设备，与 UFS从设备进行交互，建立 UFS 链路，配置从设备，发起读写操作，协议分析仪可以捕获对端芯片的响应，利用 U4431A 这个功能连同第三方软件 UFS Test Executive 也成为UFSA（UFS 协会）协议一致性测试的方案。"},{"insert":"\n"}]