[導讀]
主板一直是高速串行總線云集的重鎮(zhèn),也是高端示波器廠商必爭之地。但作為一般用戶極少關注背后的技術,即使是電腦發(fā)燒友也很少有人對這些高速串行總線進行深入了解。本文試圖從當今最頂級的芯片組開始,
主板一直是高速串行總線云集的重鎮(zhèn),也是高端示波器廠商必爭之地。但作為一般用戶極少關注背后的技術,即使是電腦發(fā)燒友也很少有人對這些高速串行總線進行深入了解。本文試圖從當今最頂級的芯片組開始,簡單說明一下這些芯片組上的高速總線和所要用到的測試設備。
1X58
Intel的X58芯片組是如今PC上最高端的芯片組,也是唯一支持IntelI7CPU的芯片組,該芯片組除了集成了最為常見的高速串行總線外,還有一個最大的特大即使支持Intel自身的QPI總線。I7相對于Intel以往的CPU最大區(qū)別是像AMDK8那樣集成了內存控制器,并且支持3通道DDR3內存。X58支持36Lane的PCIEG2,支持CroosFire,通過NVIDIA的授權可以直接支持SLI。下面來看看這些高速串行總線的測試要求。
QPI
Intel的QuickPathInterface是在I7cpu上首次推出的,采用了類似于PCIE的點對點(peertopeer)傳輸,替代了以前并行的FSB。QPI的bitrate有兩種一種是4.8Gbps,另一種是6.4Gbps。對于6.4Gbps的QPI來說,采用32bit傳輸時,帶寬能達到25.6GB/s。相對于1600MHz的FSB的帶寬12.8GB/s來說,帶寬提高了一倍。相對于AMD的HT3.0具有的5.2Gbps的bitrate和32bit傳輸時的20.8GB/s的帶寬亦是勝出。同時QPI不但可用于CPU和北橋芯片之間的互聯(lián),還能用于多核處理器之間的內部互聯(lián),以及與內存控制器之間的互聯(lián)。
由于QPI6.4Gbps的基波是3.2GHz,1.8bitrate是11.52GHz,5次諧波是16GHz,所以要求帶寬在16GHz的示波器才能測試,Tektronix和LeCroy都有帶寬在16GHz以上的示波器,但LeCroy目前還沒有QPI的測試方案,業(yè)界也只有Tektronix第一家推出基于示波器的QPI測試解決方案,而Agilent則是推出了比特誤碼率測試儀J-BERTN4903B。
PCIExpress2.0
PCIEG2的bitrate是5Gbps,基波頻率2.5GHz,1.8xbitrate是9GHz,5次諧波是12.5GHz,除了AgilentDSO91304的帶寬只有13GHz,剛好能滿足5次諧波的要求以外,Tektronix和LeCroy都有帶寬在12.5GHz以上的示波器,而Tektronix的示波器在板卡制造商中更加普及。
SATA3Gbps
SATA3Gbps,俗稱SATA2,基波頻率1.5GHz,1.8xbitrate是5.4GHz,5次諧波是7.5GHz,需要8GHz的帶寬的示波器,這個Agilent,Tekronix,LeCroy都能滿足。
DDR3
DDR3從800MHz起跳,符合規(guī)范的最高的有1600MHz。X58支持帶寬為8.5GB/S的DDR3-1066,bitrate1.066Gbps,基波533MHz,1.8xbitrate是1.9188GHz,5次諧波2665。Agilent和Tektronix都推出了DDR3的測試解決方案。
USB2.0HighSpeedUSB2.0可以說是高速串行總線的入門級別,bitrate只有480Mbps,基波240MHz,1.8xbitrate是864MHz,5次諧波1.2GHz。事實上USB認定組織認為1GHz帶寬的示波器就能滿足USB2.0HighSpeed的一致性測試。
另外,X58與ICH10之間的DMI總線是基于PCIEG2x4,帶寬2GB/s,這個類似于AMD南北橋互聯(lián)的A-link(同樣基于PCIEG2X4)。
2.RD790FX
和x58相對的,AMD的競爭產品是RD790,最高端的是RD790FX。790FX原生支持40LanePCIEG2,其中32lane被分配給顯卡可以組成2x16和4x8的交火,6lane被分配給外設,另外4lane組成了Alink用來連接南北橋。
和X58不同的地方在于,CPU和RD790FX之間是通過HT3.0連接,內存也僅支持DDR2。
雙通道交火系統(tǒng)
對于像PCIE,SATA,DDR,USB這樣的標準高速串行總線,板卡制造廠商通常使用Intel的Sigtest來測試,由于Sigtest可以分析Agilent,Tektronix,LeCroy三家示波器捕獲的波形,此時示波器只當做數(shù)據(jù)采集卡,大大降低了對儀器的依賴(因示波器廠商的眼圖和抖動分析算法有差別,導致測試結果不一致或者不具備可比性),同時sigtest能生成標準的測試報告,深受制造廠商的歡迎。但sigtest不大適用于debug,因為Sigtest可分析的數(shù)據(jù)有限,能夠設置的PLL帶寬也有限,僅適用于主板和顯卡的一致性測試。測試界面如下:
1X58
Intel的X58芯片組是如今PC上最高端的芯片組,也是唯一支持IntelI7CPU的芯片組,該芯片組除了集成了最為常見的高速串行總線外,還有一個最大的特大即使支持Intel自身的QPI總線。I7相對于Intel以往的CPU最大區(qū)別是像AMDK8那樣集成了內存控制器,并且支持3通道DDR3內存。X58支持36Lane的PCIEG2,支持CroosFire,通過NVIDIA的授權可以直接支持SLI。下面來看看這些高速串行總線的測試要求。
QPI
Intel的QuickPathInterface是在I7cpu上首次推出的,采用了類似于PCIE的點對點(peertopeer)傳輸,替代了以前并行的FSB。QPI的bitrate有兩種一種是4.8Gbps,另一種是6.4Gbps。對于6.4Gbps的QPI來說,采用32bit傳輸時,帶寬能達到25.6GB/s。相對于1600MHz的FSB的帶寬12.8GB/s來說,帶寬提高了一倍。相對于AMD的HT3.0具有的5.2Gbps的bitrate和32bit傳輸時的20.8GB/s的帶寬亦是勝出。同時QPI不但可用于CPU和北橋芯片之間的互聯(lián),還能用于多核處理器之間的內部互聯(lián),以及與內存控制器之間的互聯(lián)。
由于QPI6.4Gbps的基波是3.2GHz,1.8bitrate是11.52GHz,5次諧波是16GHz,所以要求帶寬在16GHz的示波器才能測試,Tektronix和LeCroy都有帶寬在16GHz以上的示波器,但LeCroy目前還沒有QPI的測試方案,業(yè)界也只有Tektronix第一家推出基于示波器的QPI測試解決方案,而Agilent則是推出了比特誤碼率測試儀J-BERTN4903B。
PCIExpress2.0
PCIEG2的bitrate是5Gbps,基波頻率2.5GHz,1.8xbitrate是9GHz,5次諧波是12.5GHz,除了AgilentDSO91304的帶寬只有13GHz,剛好能滿足5次諧波的要求以外,Tektronix和LeCroy都有帶寬在12.5GHz以上的示波器,而Tektronix的示波器在板卡制造商中更加普及。
SATA3Gbps
SATA3Gbps,俗稱SATA2,基波頻率1.5GHz,1.8xbitrate是5.4GHz,5次諧波是7.5GHz,需要8GHz的帶寬的示波器,這個Agilent,Tekronix,LeCroy都能滿足。
DDR3
DDR3從800MHz起跳,符合規(guī)范的最高的有1600MHz。X58支持帶寬為8.5GB/S的DDR3-1066,bitrate1.066Gbps,基波533MHz,1.8xbitrate是1.9188GHz,5次諧波2665。Agilent和Tektronix都推出了DDR3的測試解決方案。
USB2.0HighSpeedUSB2.0可以說是高速串行總線的入門級別,bitrate只有480Mbps,基波240MHz,1.8xbitrate是864MHz,5次諧波1.2GHz。事實上USB認定組織認為1GHz帶寬的示波器就能滿足USB2.0HighSpeed的一致性測試。
另外,X58與ICH10之間的DMI總線是基于PCIEG2x4,帶寬2GB/s,這個類似于AMD南北橋互聯(lián)的A-link(同樣基于PCIEG2X4)。
2.RD790FX
和x58相對的,AMD的競爭產品是RD790,最高端的是RD790FX。790FX原生支持40LanePCIEG2,其中32lane被分配給顯卡可以組成2x16和4x8的交火,6lane被分配給外設,另外4lane組成了Alink用來連接南北橋。
和X58不同的地方在于,CPU和RD790FX之間是通過HT3.0連接,內存也僅支持DDR2。
雙通道交火系統(tǒng)
對于像PCIE,SATA,DDR,USB這樣的標準高速串行總線,板卡制造廠商通常使用Intel的Sigtest來測試,由于Sigtest可以分析Agilent,Tektronix,LeCroy三家示波器捕獲的波形,此時示波器只當做數(shù)據(jù)采集卡,大大降低了對儀器的依賴(因示波器廠商的眼圖和抖動分析算法有差別,導致測試結果不一致或者不具備可比性),同時sigtest能生成標準的測試報告,深受制造廠商的歡迎。但sigtest不大適用于debug,因為Sigtest可分析的數(shù)據(jù)有限,能夠設置的PLL帶寬也有限,僅適用于主板和顯卡的一致性測試。測試界面如下:
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