一种基于BERT的HT3裕量测试方法

2009-01-29王凌云

科技与生活 2009年22期

摘要HyperTransport是高速集成电路的互连技术。本文针对HT3.0的裕量测试提出了基于BERT的测试方法,基于数理统计分析,通过调整接收端的CDRs偏离锁定位置测量对输入噪声的敏感度,在规定的测试时间内计算错误的比特数。该方法能提高测试效率和可靠性。在AMD平台的HT裕量测试中应用效果良好。

关键词Hypertransport;裕量测试;错误重发检测;时钟数据恢复

中图分类号TN4文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)112-0013-01

0引言

HyperTransport (简称HT)是一种板级集成电路互连的、点到点、基于报文交换的高性能互连技术。它采用低电压差分信号传输、点到点互连技术;时钟频率从200MHz到3.2GHz,采用双沿触发传输技术,链路宽度从2位到32位。本文针对裕量测试问题,提出了基于BERT理论的调节CDR 偏差值的方法。

1Hyper Transport 协议简介

HT 技术由于其低延迟,低开销,高带宽和高可扩展性成为板上通信的理想协议。它是基于包交换的点到点的通信技术。HT的基本拓扑结构是由多个HT设备通过点对点链路连接成的链状(Chain)结构, HT 链状结构中的设备可以分为以下3 种类型:

1)主桥设备(Host);

2)通道设备(Tunnel);

3)端设备(Cave)。

2HT裕量测试的意义和现状

HT测试包括信号完整性测试和裕量测试两部分。

HT总线的信号完整性测试:基于测试的模板,通过测量眼图等,验证HT的串扰,同步切换噪声,地弹等问题。

HT的裕量(margin)测试是侦测系统HT总线的设计完整性一种测量方法,其结果能保证系统的稳定性。

HT总线裕量测试有两种:(1)电压调节的裕量测试;(2)频率裕量测试。

现有裕量测试的弊端,采用逐渐提高输入时钟频率,鉴定测试通过与否的标准:系统能否正常启动。该标准不够精确,系统能正常启动,不代表系统在这一频率下能够稳定的工作。

3基于BERT的HT3裕量测试方法的提出

目标: HT的裕量测试是对于一个正常工作的系统在HT的接收端测试“1E-12 BER窗口”的宽度。

原理:通过Bit Error Ratio Tester的方法,通过检测在接收端接收到的错误的bit数量占总传送bits的比值,表征总线的传输质量。这样的测试需要在接收端有数值比较机制和计数器计数机制,在测试中,接收到的数据与期望接收到的数据值进行比较,每一个比较的动作会增加比较位计数器的值,检测到错误的bits时增加错误检测计数器的数值。

Bit Error Ratio (BER) =Nerror/Nbits为了达到测试的效率,不必测量精确的BER为多少,当我们确认BER超过或低于某个界限值的时候就可以停止测试,在裕量测试中我们只要确定BER<1e-12就可以了,这来自于对测试数据的信心水平,如我们比较了3e12个bits,没有检测到一个错误,我们有95%的信心确认BER<1e-12。

为了得到一个上限值,我们需要传输至少Y个bits,在其中不能超过X个错误。

基于时间的裕量测试功能调整接收端的CDRs偏离锁定的位置去测量对输入噪声的敏感度。通过控制CDRs的偏离位置,使之生效为强制设定的一段时间。这个期间CDRs必须允许重新锁定以补偿温度和频率的漂移。相对于CDR的锁定位置,正向和负向都有48步的距离可供调节。

偏离之间的时间间隔为250ms,在其中这段时间CDRs可以重新被锁定。对于一个设定好的偏离位置,通过在一个规定的测试时间段内计数有多少个bit错误(重试)发生,通过时间和比特率来计算。我们规定95%为PASS。