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

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

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

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