4 转接驱动器调优

对于 DS160PR410，只需对其 CTLE 设置进行调优即可使其在 PCIe 链路中实现最优运行状态。对于大多数应用，其他转接驱动器设置（例如 VOD 和 DC 增益设置）应保持默认值。

调优 CTLE 通常意味着调整其增益曲线以匹配给定通道损耗曲线的倒数。但是，对于 DS160PR410 等 PCIe 转接驱动器而言，CTLE 调优意味着选择适用于大多数 PCIe TX 预设的 CTLE 设置，以确保实现具有足够时序和噪声裕度的稳健 PCIe 链路训练。如图 4-1 和图 4-2 中所示，有多个转接驱动器 CTLE 设置和 PCIe TX 预设，有助于在使用符合 PCIe 的接收器均衡技术进行调节后产生可接受的眼图张开度。这些图显示了 PCIe 一致性测试码型的眼高 (EH) 和眼宽 (EW)，该一致性测试码型使用示波器捕捉，然后由 PCI-SIG 的 SigTest v4.0.48 软件进行后处理，该软件根据 PCIe 4.0 Base 规范对 PCIe 接收器的自适应 CTLE 和 DFE 功能进行建模。

图 4-1 在 18dB 前置通道损耗和 18dB 后置通道损耗下眼宽和眼高与 PCIe TX 预设和转接驱动器 CTLE 设置之间的函数关系

图 4-2 在 24dB 前置通道损耗和 18dB 后置通道损耗下眼宽和眼高与 PCIe TX 预设和转接驱动器 CTLE 设置之间的函数关系

如前所述，前置通道损耗补偿由 PCIe TX 均衡和转接驱动器 CTLE 实现，而后置通道损耗由 PCIe RX 均衡和通过转接驱动器传递的任何过度 PCIe TX 均衡来提供。理论上，对于给定的前置通道损耗而言，可接受的转接驱动器 CTLE 设置范围至少与 PCIe TX EQ 增强范围 (0 - 9.5dB) 一样宽。图 4-3 所示为针对 18dB 和 22dB 前置通道损耗的可能设置。例如，对于 18dB 前置通道损耗，9.5dB（预设 P10）的最大 PCIe TX EQ 和 8.4dB（CTLE 指数 4）的转接驱动器 CTLE 增强可提供 17.9dB 的组合均衡增强，与 -18dB 前置通道损耗非常接近。同样，如果选择了 17.8dB 的转接驱动器 CTLE 增强（CTLE 指数 15），即使结合使用 PCIe TX 预设 P4（0dB 的 TX EQ 增强），18dB 前置通道损耗也有足够的均衡增强。选择转接驱动器 CTLE 指数 15 的优势在于，它可与任意 PCIe 预设组合来补偿 18dB 的前置通道损耗。任何过度 PCIe TX EQ 增强都将通过转接驱动器来传递，帮助补偿后置通道损耗。图 4-3 说明了这一点，其中突出显示了包含（PCIe TX EQ + 转接驱动器 CTLE）组合均衡增强可接受值的单元格。

图 4-3 面向 18dB 和 22dB 前置通道损耗的转接驱动器 CTLE 的可能设置

图 4-3 所示内容可帮助调优转接驱动器，或者更准确地说，可帮助选择适合大多数 PCIe TX 预设的转接驱动器 CTLE 设置。例如，对于 18dB 前置通道损耗，转接驱动器 CTLE 指数 10-15 可与七个或更多个 PCIe TX 预设搭配使用。表 5-1 中后面所示的经验数据表明，当 PCIe TX 预设的 EQ 增强在 1.9dB - 4.4dB 范围内时，DS160PR410 表现更佳。如果排除此范围之外的 PCIe TX 预设，则适用于大多数 PCIE TX 预设的转接驱动器 CTLE 设置可缩小到转接器 CTLE 指数 12 到 15。这在图 4-3 中以红色框突出显示。如果后置通道损耗可通过 PCIE TX 接收器均衡得到完全补偿，则应选择此范围内较低的转接驱动器设置（例如，CTLE 指数 12 或 13）。但是，如果后置通道损耗很大并且需要 PCIe TX 均衡来帮助进行后置通道补偿，则应从此范围中选择更高的转接驱动器 CTLE 设置（例如，CTLE 指数 14 或 15）。

以下步骤提供了有关选择最优转接驱动器 CTLE 设置的一般指导：

1. 了解链路中配套 PCIe 发送器和接收器的信号调节能力。虽然所有 PCIe 发送器和接收器都应满足 PCIe.4.0 Base 规范中定义的最低要求，但各个端点和 CPU 之间的性能可能有很大差异。
2. 确定或估计所有下行和上行通道的前置通道、后置通道和总通道损耗。
3. 确定每个转接驱动器的最优 CTLE 设置。根据前置通道损耗估算，在 PCIe 发送器和 DS160PR410 CTLE 之间分担损耗补偿任务。使用图 4-3 中所示的表选择适合大多数 PCIe TX 预设的 CTLE 指数。如果每个转接驱动器具有明显不同的前置通道损耗曲线，则应对每个转接驱动器重复此步骤。通常，下游和上游转接驱动器的前置通道损耗曲线不同。
4. 验证下游转接驱动器的最优 CTLE 设置。如果测试实际系统，从最初选择的 CTLE 设置（同时保持最初选择的上游转接器的 CTLE 设置）上下扫描下游转接驱动器的 CTLE 设置，以确定允许系统成功连接的 CTLE 设置范围，或者在执行系统仿真或测量眼图时满足预定义的最低眼图波罩标准。
5. 验证上游转接驱动器的最优 CTLE 设置。从最初选择的 CTLE 设置（同时保持下游转接器的最优 CTLE 设置）上下扫描上游转接驱动器的 CTLE 设置，以确定允许系统成功连接的 CTLE 设置范围，或者满足预定义的最低眼图波罩标准。