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Stratix II GX 6.375Gbps测试芯片2——特征结果

Stratix® II GX产品系列的开发包括许多测试芯片,目的是在生产最终器件之前测试收发器的性能。最新测试芯片(TC2)使用的收发器电路和工艺技术与Stratix II GX器件的非常相近。开发测试芯片在集成到成熟的FPGA架构之前,其具体实施过程与成功的Stratix GX器件系列所采用的方式一致。

测试芯片采用成熟的90nm工艺技术制造,用于验证模拟缓冲以及支持关键协议的专用数字模块的性能。对收发器信号完整性的特征测试包括预加重、均衡和抖动性能。同时对支持PCI Express、XAUI、千兆以太网、SDH/SONET和OIF-6G协议的专用电路成功的进行了特征测试。

测试结果

6.375 Gbps时的发射器眼图

图1所示为眼图测试设置。链路为30英寸的FR-4材料(背板和插卡型)。分别在近端(背板的开始位置)和远端(背板的结束位置)测试了眼图。采用了800mV的VOD

图1. 6.375Gbps发射器眼图测试设置

图1. 6.375Gbps发射器眼图测试设置

图2所示为通过30英寸背板,近端和远端经过预加重后的6.375-Gbps TX眼图效果。上图没有进行预加重,下图采用了预加重。

图2. 预加重的效果

图2. 预加重的效果

图3所示为增强预加重(仅在主测试点)后的6.375-Gbps近端TX眼图效果。模式为PRBS7。

图3. 预加重级别增强后的6.375 Gbps发射器眼图

图3. 预加重级别增强后的6.375 Gbps发射器眼图

图4所示为增强预加重(仅在主测试点)后的3.125-Gbps近端TX眼图效果。模式为PRBS7。

图4. 预加重级别增强后的3.125 Gbps发射器眼图

图4. 预加重级别增强后的3.125 Gbps发射器眼图

抖动容限——输入

抖动容限曲线描述了接收器对到达数据抖动的承受能力。图5所示为测量输入抖动容限的仪表和设置。

图5. 抖动容限测试设置

图5. 抖动容限测试设置

图6所示为6.375 Gbps时收发器的抖动容限,与通用电气I/O(CEI)抖动模板进行了对比。结果表明收发器抖动容限远远高于CEI抖动模板的要求。

图6. 6.375 Gbps时的收发器抖动容限

图6. 6.375 Gbps时的收发器抖动容限

图7所示为分别对于CEI 6G(6.25 Gbps)、PCI Express(2.5 Gbps)和XAUI(3.125 Gbps)协议,Stratix II GX的发射抖动传输曲线。

图7. 发射抖动传输曲线

图7. 发射抖动传输曲线

Stratix II GX均衡器提高信号的高频增益,补偿信号在印刷电路板(PCB)上传输时造成的高频损耗。Stratix II GX均衡器提供四级均衡,每一级都有许多不同的设置。图8所示为Stratix II GX器件支持的均衡等级。

图8. Stratix II GX均衡器性能

图8. Stratix II GX均衡器性能

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Stratix II GX器件

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