主板一直是高速串行总线云集的重镇,也是高端示波器厂商必争之地。但作为一般用户极少关注背后的技术,即使是电脑发烧友也很少有人对这些高速串行总线进行深入了解。本文试图从当今最顶级的芯片组开始,简单说明一下这些芯片组上的高速总线和所要用到的测试设备。
1x58
intel的x58芯片组是如今pc上最高端的芯片组,也是唯一支持inteli7cpu的芯片组,该芯片组除了集成了最为常见的高速串行总线外,还有一个最大的特大即使支持intel自身的qpi总线。i7相对于intel以往的cpu最大区别是像amdk8那样集成了内存控制器,并且支持3通道ddr3内存。x58支持36lane的pcieg2,支持croosfire,通过nvidia的授权可以直接支持sli。下面来看看这些高速串行总线的测试要求。
qpi
intel的quickpathinterface是在i7cpu上首次推出的,采用了类似于pcie的点对点(peertopeer)传输,替代了以前并行的fsb。qpi的bitrate有两种一种是4.8gbps,另一种是6.4gbps。对于6.4gbps的qpi来说,采用32bit传输时,带宽能达到25.6gb/s。相对于1600mhz的fsb的带宽12.8gb/s来说,带宽提高了一倍。相对于amd的ht3.0具有的5.2gbps的bitrate和32bit传输时的20.8gb/s的带宽亦是胜出。同时qpi不但可用于cpu和北桥芯片之间的互联,还能用于多核处理器之间的内部互联,以及与内存控制器之间的互联。
由于qpi6.4gbps的基波是3.2ghz,1.8bitrate是11.52ghz,5次谐波是16ghz,所以要求带宽在16ghz的示波器才能测试,tektronix和lecroy都有带宽在16ghz以上的示波器,但lecroy目前还没有qpi的测试方案,业界也只有tektronix第一家推出基于示波器的qpi测试解决方案,而agilent则是推出了比特误码率测试仪j-bertn4903b。
pciexpress2.0
pcieg2的bitrate是5gbps,基波频率2.5ghz,1.8xbitrate是9ghz,5次谐波是12.5ghz,除了agilentdso91304的带宽只有13ghz,刚好能满足5次谐波的要求以外,tektronix和lecroy都有带宽在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,俗称sata2,基波频率1.5ghz,1.8xbitrate是5.4ghz,5次谐波是7.5ghz,需要8ghz的带宽的示波器,这个agilent,tekronix,lecroy都能满足。
ddr3
ddr3从800mhz起跳,符合规范的最高的有1600mhz。x58支持带宽为8.5gb/s的ddr3-1066,bitrate1.066gbps,基波533mhz,1.8xbitrate是1.9188ghz,5次谐波2665。agilent和tektronix都推出了ddr3的测试解决方案。
usb2.0highspeedusb2.0可以说是高速串行总线的入门级别,bitrate只有480mbps,基波240mhz,1.8xbitrate是864mhz,5次谐波1.2ghz。事实上usb认定组织认为1ghz带宽的示波器就能满足usb2.0highspeed的一致性测试。
另外,x58与ich10之间的dmi总线是基于pcieg2x4,带宽2gb/s,这个类似于amd南北桥互联的a-link(同样基于pcieg2x4)。
2.rd790fx
和x58相对的,amd的竞争产品是rd790,最高端的是rd790fx。790fx原生支持40lanepcieg2,其中32lane被分配给显卡可以组成2x16和4x8的交火,6lane被分配给外设,另外4lane组成了alink用来连接南北桥。
和x58不同的地方在于,cpu和rd790fx之间是通过ht3.0连接,内存也仅支持ddr2。
双通道交火系统
对于像pcie,sata,ddr,usb这样的标准高速串行总线,板卡制造厂商通常使用intel的sigtest来测试,由于sigtest可以分析agilent,tektronix,lecroy三家示波器捕获的波形,此时示波器只当做数据采集卡,大大降低了对仪器的依赖(因示波器厂商的眼图和抖动分析算法有差别,导致测试结果不一致或者不具备可比性),同时sigtest能生成标准的测试报告,深受制造厂商的欢迎。但sigtest不大适用于debug,因为sigtest可分析的数据有限,能够设置的pll带宽也有限,仅适用于主板和显卡的一致性测试。
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