シグナル インテグリティ の基礎と応用セミナー 4. LeCroyのシリアル解析 SDAIII-CompleteLinQのご紹介 テレダイン レクロイ ジャパン株式会社 技術部長 辻 嘉樹 内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 2 1
内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 3 4 高速転送 クロストーク SI 問題の顕在化 高速伝送とクロストークの増加による影響: 符号間干渉の増加 減衰の増加 ジッタの増加 設計の難易度の増加 1 Gb/s 5 Gb/s 10 Gb/s 2
最先端シリアル データ解析に対応したSDAIII 高度なRj+Dj ジッタ成分解析 3つの異なるモデルを用意 他社との互換性の保持 迅速な解析 ジッタ解析ツール 高いRj+Dj の分離解析精度 Rj+Dj の分離解析ツール (Dj,解析 Pj解析, DDj解析と DDj削除 ) より早く より深いジッタの理解 アイパターン解析 改良されたIsoBER ( 一定BERのおけるアイ開口度のライン ) マスク違反の波形位置検出/解析 超高速アイパターン描画 シリアル データ信号のより深い理解 マルチ レーン解析 最大4 レーンまでの同時解析 ノイズ解析とクロストーク解析 Tn, Rn, Dn の計測と成分分離(リアルタイム オシロスコープ用) クロストークのモデリング/シミュレーション解析 簡単なレーン間比較 リファレンス レーンを使ったアグレッサの影響比較 レーン比較の様々なシナリオ 5 6 シリアル データの流れに沿ったユーザー インタフェース 解析手法の選択 アイパターン解析 ジッタ解析 ノイズ解析(オプション) 解析対象レーンの選択 Lane1 Ref Lane (Lane2, Lane3, Lane4: LinQオプション搭載時) シミュレーションの設定 EyeDoctorオプション搭載時 VirtualProbeオプション搭載時 3
幅広いシリアル データ規格に対応(転送速度とマスク) FC4250 HDMI 1.3 297.00MHz PCIe 1.1 STM-1 Optical FlexRay 5.0Mbnits/s FEC-10.664 HDMI 1.3 74.25MHz PCIe 2.0 2.5GT/s STM16 FlexRay 10.0Mbits/s FEC-10.709 IEEE1394b PCIe 2.0 5GT/s STM-4 Optical FlexRay 2.5Mbits/s FEC-12. InfiniBand PCIe 3.0 8GT/s STSI Eye MOST150c Phy FSB 533Mhz OC-1 RapidIO LP-Serial STS3 MOST150o Phy FSB 667Mhz OC-12 RapidIO Pararel USB2.0 MOST50e Phy FSB 800Mhz OC-192 Serial ATA I USB3.0 SS HDMI 1.3 148.5MHz OC-3 Serial ATA II VSR-5 HDMI 1.3 222.75MHz OC-48 Serial ATA III XAUI HDMI 1.3 25MHz PCIe 1.0a Serial Attached SCSI XLAUI/CAUI HDMI 1.3 29MHz PCIe 1.0a Mobile SFI XLPPI/CPPI 7 幅広いシリアル データ規格に対応(PLL) 規格に応じたプリセット 多様に対応するカスタム設定 8 4
Quick View 統合シリアルデータ解析表示 アイパターン ジッタヒストグラム ジッタスペクトラム ジッタトレンド パラメータ表示 9 独立したアイパターン パラメータとジッタ パラメータの表示 アイパターン パラメータの選択 ジッタ パラメータの選択 10 5
内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 11 2つのアイパターン描画 一般用途 単一アイパターン PCI Express等用 トランジション/ノントランジション 分離アイパターン 12 6
アイマスク違反の波形位置検出/解析 違反した箇所 違反した波形 違反した波形の位置 13 14 アイパターン マスク違反の詳細解析 7
アイパターン マスク違反の詳細解析 15 16 デバッグの実際例 8
内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 17 SDAIIIのジッタ解析機能 青 = パラメータ 緑 = グラフ表示 Tj オレンジ = 引数選択 Rj TIE (Type, PLL) Tj (BER, Jitter Filter, Jitter Model) Tj Histogram Tj Spectrum Q-Scale (Jitter Model) CDF (BER, Jitter Model) Bathtub (BER, Jitter Model) PLL Track Dj Rj (Jitter Model) Dj (Jitter Model) Jitter Histogram Rj+BUj Jitter Spectrum Rj+BUj (Show Peaks) TIE Jitter Track Rj+BUj (Jitter Filter) BUj Pj Pj OBUj Pj Inverse FFT TIE Histogram TIE Spectrum (FFT) TIE Jitter Track Eye Diagram (Type) IsoBER Mask Violation Locator DDj DCD DCD DDj DDJ Histogram DDJ Plot (Pattern, N-bit Seq.) Digital Pattern ISI ISI ISI Plot Equalizer 18 9
ジッタ成分分離の3手法 Spectral Dj Diret Rj+Dj CDF Fit NQ Scale ジッタスペクトラムから計算されたRjをそのまま使用 (Rjが最小) ジッタスペクトラムから計算されたRjで外挿入したCDFから RjとDjを推定 NQスケールから計算されたRjで外挿したCDFから RjとDjを推定 (クロストーク等の影響が最小) 19 スペクトラム法の原理とその限界 DDJ component PJ component RJ component ジッタスペクトラムで検出されたピークの内 データパターンの繰り返し周波数に応じたものをDDJ それ以外のものをPJとして計算します DDJとPJを除いた残余をRJとします (ピークとして検出できなかった成分は本来Djに区分されるはずのものがRJとして組み入れられ Tjの 計算では14倍されます ) 20 10
DDj解析 繰り返しパターンの検出 繰り返しパターンのエッ ジごとでタイミングのズレ を計測 時系列表示-DDｊ プロット 統計軸表示-DDｊ ヒストグ ラム DDｊ ヒストグラムから DCD ISI DDｊ の計測 検出された繰り返しデジタル パターン デジタル パターンに対応したDDｊ プロット DDｊ ヒストグラム 21 22 非繰り返しパターンのISI解析 11
ISI解析 DDｊ 23 24 不良パターン判定例 Pattern=010010 Pattern=011010 Pattern=010110 Pattern=011110 12
ジッタ スペクトラム ジッタのスペクトラ ムによるジッタの周 波数分析が容易 DDｊ を除去したスペ クトラムが観測可能 なので高精度のPj 解析が可能 ピークの周波数を 自動表示 25 26 ジッタ ヒストグラム Rj+BUjヒストグラム TIEヒストグラム バスタブ カーブ NQスケール フィット 13
内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 27 28 複数レーン解析結果の表示 (シングル) 14
複数レーン解析結果の表示 (デュアル) 29 30 複数レーン解析結果の表示 (クァッド) 15
複数レーン解析の例1 異なるレーンをプロービング 31 32 複数レーン解析の例1 16
複数レーン解析の例2 異なるポイントをプロービング 33 34 複数レーン解析の例2 17
複数レーン解析の例3 レーン 1: 実測データ レーン 2: エンファシスの適用 レーン 3: CTLEの適用 レーン 4: DFEの適用 異なるシミュレーション の適用 35 36 複数レーン解析の例3 18
内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 37 クロストーク効果の判定 ノイズ解析 アグレッサON アグレッサOFF 38 19
クロストーク効果の判定 アイパターン解析 39 40 クロストーク効果の判定 アイパターン ノイズ解析 20
クロストーク効果の判定 アイパターン ノイズ解析 アグレッサON アグレッサOFF 41 42 クロストーク効果の判定 アイパターン ノイズ解析 21
内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. SDAIIIの概要 アイパターン解析 ジッタ解析 マルチレーン解析 ノイズ解析 バーチャル プローブ 43 バーチャル プローブ (伝送系のエミュレーション) 信号観測時には存在しない伝送系のエミュレーション InputType= Channel 観測点: 受信端 44 22
バーチャル プローブ (プロービング不可能な点の波形観測) InputType= Probe (差動プローブ) 波形観測点 計測点 45 バーチャル プローブ (ブロックの設定) 設定した伝送系をエミュレーションするかデエンベッドするかを選択 ブロックの設定: 伝送系 (タッチストーン形式のSパラメータ ファイル 伝送線モデル, 理想的スルー) 送信端/受信端 (タッチストーン形式のSパラメータ ファイル 理想終端) Sパラメータのポートの配置 46 23
クロストークのエミュレーション Xtalkブロックは 8ポートまたは12ポートのSパラ メータで定義 8ポートSパラメータ: ２対の差動ペア信号ラインの DUTの評価 12ポートSパラメータ: ３対の差動ペア信号ラインの DUTの評価(アグレッサ-ビクティム-アグレッサ モデ ル) SPARQで実測した8ポートまたは12ポートのSパラ メータを利用可能 47 クロストークのエミュレーション アグレッサOFF アグレッサON 48 24
ご清聴ありがとうございました 49 25