シグナル・インテグリティの基礎と応用セミナー10/12/2012 1...

10/12/2012

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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. SDAIIIの概要2. アイパターン解析3. ジッタ解析4. マルチレーン解析5. ノイズ解析6. バーチャル・プローブ

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内容



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


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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

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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


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幅広いシリアル・データ規格に対応(転送速度とマスク)

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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


幅広いシリアル・データ規格に対応(PLL)

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規格に応じたプリセット多様に対応するカスタム設定

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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


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


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内容



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

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アイマスク違反の波形位置検出/解析


違反した波形

違反した箇所

違反した波形の位置

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アイパターン･マスク違反の詳細解析


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アイパターン･マスク違反の詳細解析


デバッグの実際例


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内容



SDAIIIのジッタ解析機能

Tj

Dj

DCD

DDj

Rj

ISI

BUj

Pj OBUj

TIE (Type, PLL)Tj (BER, JitterFilter, JitterModel)

Tj Histogram TIE HistogramTj Spectrum TIE Spectrum (FFT)Q-Scale (Jitter Model) TIE Jitter TrackCDF (BER, Jitter Model) Eye Diagram (Type)Bathtub (BER, Jitter Model) IsoBERPLL Track Mask Violation Locator

Rj (Jitter Model) Dj (Jitter Model)

DCD ISIISI Plot

Equalizer

DDjDDJ HistogramDDJ Plot (Pattern, N-bit Seq.)Digital Pattern

PjPj Inverse FFT

青 =パラメータ

緑 =グラフ表示

オレンジ =引数選択

Jitter Histogram Rj+BUjJitter Spectrum Rj+BUj (Show Peaks)TIE Jitter Track Rj+BUj (Jitter Filter)


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ジッタ成分分離の3手法

Spectral Dj Diret 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) Rj+Dj CDF Fit 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 Scale 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)


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。)


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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


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非繰り返しパターンのISI解析


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ISI解析

DDｊ


不良パターン判定例

Pattern=010010 Pattern=011010

Pattern=010110 Pattern=011110


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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


ジッタ・ヒストグラム


TIEヒストグラムRj+BUjヒストグラム

バスタブ・カーブNQスケール・フィット

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内容



複数レーン解析結果の表示 (シングル)


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複数レーン解析結果の表示 (デュアル)


複数レーン解析結果の表示 (クァッド)


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複数レーン解析の例1

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異なるレーンをプロービング




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異なるポイントをプロービング




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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

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異なるシミュレーションの適用




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内容



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クロストーク効果の判定ノイズ解析

アグレッサOFFアグレッサON


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クロストーク効果の判定アイパターン解析


クロストーク効果の判定アイパターン･ノイズ解析


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アグレッサOFFアグレッサON




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内容



バーチャル・プローブ (伝送系のエミュレーション)

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信号観測時には存在しない伝送系のエミュレーション

観測点:受信端

InputType=“Channel”


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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)

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InputType=“Probe”(差動プローブ)

波形観測点計測点


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


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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


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

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ご清聴ありがとうございました。


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