Keysight物理层测试系统和UXR系列示波器，助力高性能AI芯片的互联通道测试和信号质量测试

时间： 2019-02-21 来源：Keysight

技术问答

高性能AI芯片往往需要几块甚至很多块芯片协同工作，以达到更好的算力。当然，芯片之间的高速信号传输带来对信号质量的更高要求。因此，这篇文章中主要介绍高性能 AI 芯片的互联通道测试和信号质量测试。

高速互联通道分析平台

高速 PCB、连接器、背板、电缆等是承载高性能 AI 芯片互联的基础。下图是 Google 公司的基于 TPU 的 AI 计算集群，可以看到，其由大量高速的电缆、背板连接在一起。

对于这些非常高速的 PCB、连接器、电缆，甚至芯片封装来说，由于制作工艺及综合设计等原因，可能会造成实物与仿真期望的不符，所以细致的实物性能验证必不可少。

KEYSIGHT 公司不但提供了传统的 TDR/TDT（时域反射/时域传输）以及矢量网络分析仪（VNA），还针对信号完整性的应用，专门推出了基于 TDR/TDT（时域反射/时域传输）以及矢量网络分析仪（VNA）的物理层测试系统（Physical Layer Test System– PLTS）。

基于矢量网络分析仪（VNA）的测试系统大大提高了带宽、幅度和相位精度、相位稳定性、动态范围（信噪比）和先进的校准技术。在很多情况下高动态范围是非常重要的，使用大的动态范围就有可能把非常低的信号串扰测试出来，对于差分器件来说高的动态范围可以识别非常小的模式转换，如由于差分器件设计不对称造成差分信号转换成共模干扰。

而 PLTS（物理层测试系统）扩展了 VNA 的分析功能，其可实现的主要功能包括以下几个方面：

1、频域差分/单端 S 参数测试，阻抗测试，通过去嵌入功能，得到被测件的真实参数；

2、时域单端/差分 TDT/TDR 抗测量；

3、前向、反向测试，传输，反射测量，单端，差模，共模和模式转换测量；

4、TDR 或 VNA 测得的数据与 PLTS 的虚拟眼图发生器产生的码型进行卷积运算得出仿真眼图。

高速信号质量验证平台

无源阶段的测试完成后，进入下一个研发阶段，将相应芯片等器件安装在电路板上，建立起可工作的系统之后，可采用 Keysight 的高带宽数字示波器对实际的活的信号进行测试分析，包括波形参数测量，抖动测量，一致性测量等。若是针对大量的信号如高速并行总线需要同时测试，Keysight 的高速逻辑分析系统可对总线进行眼图扫描和分析，观察总线及每个通道的眼图质量。

高带宽实时采样数字示波器是用于在时域观察高速信号波形质量的必不可少的工具。Keysight公司推出的UXR系列示波器，由于创新地采用了 InP 材料，使其硬件带宽高达110GHz；是业内最高硬件带宽的实时示波器；而且其革命性的 10bit、256Gsa/s ADC 技术，使得其在高速采样的同时底噪声比传统示波器下降10个dB 左右，同时时钟抖动只有 30fs，特别适合与高速总线的测量。

UXR高速示波器的主要特点有：

1、实时示波器带宽做到 110GHz。InP 材料高反向击穿电压的特点提供了更高可靠性和抗 ESD 能力。

2、最低的底噪声：创新的 10bit ADC 技术，底噪声约为其它 8bit 示波器相同带宽的1/3左右。

3、最大采样率256G/s：在提高采样率的同时减少时钟抖动，抖动测量本底做到 30fs。

4、最大内存深度2G样点：最深的存储深度，是业内最高水平的的4～5倍。

5、提供 30GHz 的探头：业内最高带宽的探头。独有的频响校准技术可直接修正由于电缆、探头频响带来的误差。同时提供精准的快沿信号发生器用于计量。

6、丰富灵活的应用软件。可以在线分析，也可以离线分析。

7、易于使用的曾获业界大奖的基于的用户界面，同时可以提供脱机的信号分析软件；

8、针对高速总线的分析和一致性测试，提供了多种分析软件，包括：抖动分析软件（常用型，先进型），高速串行数据分析软件（SDA），PCI-E 3.0/4.0/5.0, CCIX、NvLink、USB3.0/3.1 等多种信号分析功能。

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本文由宝丁转载自Keysight，原文标题为:高性能 AI 芯片，协同互联有必要测试么？，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（1）

九州同路人 Lv8. 研究员 2019-08-16

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【选型】Keysight（是德科技）Infiniium 示波器探头和附件选型指南（中文）

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型号- N2830A,8104A,P6241,N2830A-32A,P6243,E2614A,P6245,P6246,P6247,P6248,P6249,N5439A,N2744A T2A,N1022B,N4839A,N2878A,N27891A,E2695A,P6701B,P6250,P6251,54853B,E2615A,54853A,5063-2115,N2768A,N2877A,N2744A,90000X,DSO90254,90000Q,E2616A,L,S,V,DSO9254A,90000A,N2779A,N4829A,N2888A,N2876A,Z,DSO9404A,5063-2120,E2697A,DSO90000,N2851A,N5450B,N7300A,N2819A,N280XA,P6711,P5210A,P6713,5063-2137,P6703B,、N2821A,N2778A,N2887A,N2766A,5063-2135,N2875A,54846B,MV-23,N4863A,N2874A,N5451A,、N2820A,N7020A,54006A,P6205,N2818A,MSO9404A,N2789A,N2777A,0960-2907,0960-2908,N4864A,10070D,N4840A,90000-X,N2885A,N2752A,N2873A,N5440A,54845B,N2829A,N2817A,1130A-34A,N2776A,N2805A,N27181B,N4853A,N2800A-03A,DSO90604A,N4841A,N2884A,N2751A,N2872A,N5477A,N5441A,N7010A,N2828A,DSA90604A,N2787A,90000-Q,N27182B,N2816A,N2804A,N4842A,N2870A-76A,N4854A,N2786A,N2883A,N2750A,N2871A,N5442A,E2613A,86100D,N283L,DSO80000,N2848,N2827A,N2803A,N27183B,N2870A,N4831A,N4843A,N2797A,N2785A,N2882A,N5443A,N7000A,10073D,E2678A,DSA90404A,、N2876A,10467-68701,N2838A,DSA90254A,N2826A,N2802A,N2881A,E2643A,E2655C,N2796A,N2784A,N2893A,1134A,1146B,N5444A,N2783,E2679A,P5205,1147B,1147A,N2801A,N2849A,N 2 8 8 0 A,N4844A,N2825A,N2783B,E2644A,N2771B,5483XD,N2880A,N5380B,5483XB,N2795A,P5205A,1131A,N2783L,P5210,9000,E2668A,N5445A,N7002A,1168A,N2812A,N2800A,DSO90404,N2848A,N2836A,N4845A,N2824A,90008A,N5381A,N2782B,N2891A,01160-68701,N2697A,MSO9254A,1132A,E2669A,10072A,DSA80000,N7001A,1169A,DSO9104A,N4846A,N4822A,TCP202,N5446A-006,N5446A-005,N2781B,N5446A-004,N7000A-03A,N5446A-003,N5382A,10077A,1153A,1165A,N5446A-002,N5447A,1141A,N5446A-001,5063-2149,N2822A,5063-2147,5063-2140,5063-2143,N7003A,N7100A,E2675A,N2780B,1142A,1154A,1130A,MSO9104A,N2821A,N4836A,N7200A,E2676A,N2791A,N700XA,10075A,N5425A,N5449A,N2832A,N4837A,N2820A,E2677A,N2790A,10076B,10076C,N5426A,9064A,N2831A,N4838A,DSA90000,N2879A

选型指南 - KEYSIGHT - May 15, 2015 PDF 中文下载

解析DDR测试解决方案

为大家带来数字芯片的重要分支：存储器，DDR5技术及完整的DDR测试方案。

技术探讨发布时间 : 2024-06-12

【经验】示波器使用同轴线测试高速差分信号技巧

我们使用示波器测试高速差分信号时，可以使用差分探头，也可以使用射频同轴线缆。是德科技的S系列和EXR系列示波器以上都有自动差分功能，首先打开示波器的Setup-Channel菜单，我们会看到示波器通道设置菜单。

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Keysight为400G光模块测试提供高性能采样示波器（光/电眼图仪）及时钟恢复、高速PAM4误码仪、数据流量测试仪

PAM4、FEC技术的广泛采用也使得400G光模块的测试和评估方法与传统的100G光模块有比较大的区别。为了保证其在有限成本和功耗下的性能，需要对其光口、电口的输出质量、接收容限，以及承载真实业务数据下的误码率等表现进行详细的测试，以保证设备间良好的互联互通及可靠数据传输。Keysight为400G光模块测试提供高性能采样示波器（光/电眼图仪）及时钟恢复、高速PAM4误码仪、数据流量测试仪。

器件选型发布时间 : 2019-10-26