JP7579377B2 - Error rate measurement device and error rate measurement method - Google Patents
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Description
本発明は、リンクトレーニングでループバック状態に遷移するデバイスを被測定物とし、ループバック状態の被測定物から折り返して送信されるMCPのビット列データに基づくPAM4信号のエラー測定を行う誤り率測定装置及び誤り率測定方法に関する。 The present invention relates to an error rate measurement device and an error rate measurement method that measure errors in a PAM4 signal based on MCP bit string data transmitted by a device under test that transitions to a loopback state during link training and is looped back from the device under test in the loopback state.
誤り率測定装置は、固定データを含む既知パターンのテスト信号を被測定物に送信し、このテスト信号の送信に伴って被測定物から折り返して受信した被測定信号と基準となる参照信号とをビット単位で比較してビット誤り率(BER:Bit Error Rate)を測定する装置として従来から知られている。 Error rate measuring devices have been known for some time as devices that measure the bit error rate (BER) by transmitting a test signal of a known pattern containing fixed data to the device under test, and comparing the signal under test received by the device under test in response to the transmission of the test signal with a reference signal on a bit-by-bit basis.
また、下記特許文献1に開示されるように、IEEE 802.3規格に準拠したRS-FEC測定機能を有する誤り率測定装置が知られている。この誤り率測定装置では、コードワード長で区切った領域のコードワード長ごとのFECシンボルエラー数を集計し、各々のエラーカウント数及びエラーレートを取得して表示していた。
Also, as disclosed in the following
ところで、PCI Express5.0の物理層評価は、被測定物のLTSSM(Link Training and Status State Machine)とリンクトレーニングを行って被測定物をLoopback状態(信号折り返しの状態)にし、MCP(Modified Compliance Pattern)を用いて行われていた。このときの性能指標は、BER<10-12 である。 Incidentally, physical layer evaluation of PCI Express 5.0 has been performed by performing link training with the LTSSM (Link Training and Status State Machine) of the DUT to put the DUT in a loopback state (signal loopback state) and using the MCP (Modified Compliance Pattern). The performance index at this time is BER< 10-12 .
PCI Express6.0ではFECが導入された。しかしながら、PCI Express6.0でもMCPが定義されているが、FECガードの対象外となっている。性能指標用に用意されたMCPは、FECガードされたFlitと異なるパターンであり、FECによるエラー訂正を持っていない。このため、Flitとは異なるパターン長、SKP OS(SKP Ordered Sets)間隔のMCPを用いてビットエラーの状況を評価するだけでは、実際にFlitパターンを流したときのFlitエラーの状況を把握することが難しいという問題があった。 FEC was introduced in PCI Express 6.0. However, although MCP is also defined in PCI Express 6.0, it is not subject to FEC guard. The MCP prepared for performance indicators is a different pattern from FEC-guarded Flit, and does not have error correction by FEC. For this reason, there was a problem that it was difficult to grasp the Flit error situation when the Flit pattern was actually transmitted by simply evaluating the bit error situation using an MCP with a pattern length and SKP OS (SKP Ordered Sets) interval different from Flit.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、MCPを用いてビットエラーだけでなく、Flitエラーの測定を同時に行う誤り率測定装置及び誤り率測定方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide an error rate measurement device and an error rate measurement method that use an MCP to simultaneously measure not only bit errors but also Flit errors.
上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載された誤り率測定装置は、EIEOSとSKP OSを含むMCP、前記MCPのパターン長、ハイスピードバス規格で定義されるレーン数に応じたFlit長、Flitエラーを判別するための閾値、前記MCPのパターン先頭、SRISかNot SRISの選択の設定を行う操作部2と、
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を発生してループバック状態の被測定物Wに送信するパターン発生器3と、
前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするエラー検出部44と、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するFlitエラー検出部45と、前記エラー検出部にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示する同期状態管理部46とを含むエラー検出器4と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the error rate measuring device according to the present invention includes an
a
an
The present invention is characterized by comprising:
本発明の請求項2に記載された誤り率測定装置は、請求項1の誤り率測定装置において、
前記SKP OSに相当する部分を測定対象外とするときに、該当部分のビットエラーをマスクするか、前記SKP OS自体をフィルタリングして除去するかを前記操作部にて選択設定することを特徴とする。
The error rate measurement device according to
When the portion corresponding to the SKP OS is excluded from the measurement target, the operation unit is used to select and set whether to mask bit errors in the corresponding portion or to filter out and remove the SKP OS itself.
本発明の請求項3に記載された誤り率測定装置は、請求項1の誤り率測定装置において、
前記Flitに相当する部分について、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除無しか、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除有りかを前記操作部にて選択設定することを特徴とする。
The error rate measurement device according to
The present invention is characterized in that, for the portion corresponding to the Flit, the operation unit is used to selectively set whether coding of the high-speed bus standard is not cancelled or coding of the high-speed bus standard is cancelled.
本発明の請求項4に記載された誤り率測定装置は、請求項1~3の何れかの誤り率測定装置において、
前記被測定物とリンクトレーニングを行い、前記被測定物のLTSSMをループバック状態に遷移させることを特徴とする。
The error rate measurement device according to
The present invention is characterized in that link training is performed with the device under test, and the LTSSM of the device under test is transitioned to a loopback state.
本発明の請求項5に記載された誤り率測定装置は、EIEOSとSKP OSを含むMCP、前記MCPのパターン長、ハイスピードバス規格で定義されるレーン数に応じたFlit長、Flitエラーを判別するための閾値、前記MCPのパターン先頭、SRISかNot SRISの選択の設定を行う操作部2と、
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を発生してループバック状態の被測定物Wに送信するパターン発生器3と、
前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするエラー検出部44と、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するFlitエラー検出部45と、前記エラー検出部にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示する同期状態管理部46とを含むエラー検出器4と、
を備え、
前記SKP OSに相当する部分を測定対象外とするときに、該当部分のビットエラーをマスクするか、前記SKP OS自体をフィルタリングして除去するかを前記操作部にて選択設定し、
前記Flitに相当する部分について、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除無しか、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除有りかを前記操作部にて選択設定し、
前記被測定物とリンクトレーニングを行い、前記被測定物のLTSSMをループバック状態に遷移させることを特徴とする。
The error rate measuring device according to
a
an
Equipped with
When the portion corresponding to the SKP OS is excluded from the measurement target, the operation unit is used to select and set whether to mask the bit error in the corresponding portion or to filter and remove the SKP OS itself;
Selecting and setting, by the operation unit, whether the portion corresponding to the Flit is coded without de-coding the high-speed bus standard or coded with de-coding the high-speed bus standard;
The present invention is characterized in that link training is performed with the device under test, and the LTSSM of the device under test is transitioned to a loopback state.
本発明の請求項6に記載された誤り率測定方法は、EIEOSとSKP OSを含むMCP、前記MCPのパターン長、ハイスピードバス規格で定義されるレーン数に応じたFlit長、Flitエラーを判別するための閾値、前記MCPのパターン先頭、SRISかNot SRISの選択の設定を操作部2にて行うステップと、
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号をパターン発生器3にて発生してループバック状態の被測定物Wに送信するステップと、
エラー検出器4のエラー検出部44により、前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするステップと、
前記エラー検出器のFlitエラー検出部45により、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するステップと、
前記エラー検出器の同期状態管理部46により、前記エラー検出部にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示するステップと、を含むことを特徴とする。
The error rate measurement method according to
generating a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP using a
receiving a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP transmitted by the DUT in the loopback state by an
a step of detecting an FEC symbol error for each ECC Group in the portion corresponding to the Flit by a Flit
The method is characterized in that it includes a step of instructing a synchronization
本発明の請求項7に記載された誤り率測定方法は、請求項6の誤り率測定方法において、
前記SKP OSに相当する部分を測定対象外とするときに、該当部分のビットエラーをマスクするか、前記SKP OS自体をフィルタリングして除去するかを前記操作部にて選択設定するステップを含むことを特徴とする。
The error rate measurement method according to claim 7 of the present invention is the error rate measurement method according to
The method further includes a step of selecting and setting, in the operation unit, whether to mask bit errors in the corresponding portion or to filter and remove the SKP OS itself when the portion corresponding to the SKP OS is excluded from the measurement target.
本発明の請求項8に記載された誤り率測定方法は、請求項6の誤り率測定方法において、
前記Flitに相当する部分について、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除無しか、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除有りかを前記操作部にて選択設定するステップを含むことを特徴とする。
The error rate measurement method according to
The method includes a step of selecting and setting, by the operation unit, whether the portion corresponding to the Flit is to be coded without de-coding the high-speed bus standard or coded with de-coding the high-speed bus standard.
本発明の請求項9に記載された誤り率測定方法は、請求項6~8の何れかの誤り率測定方法において、
前記被測定物とリンクトレーニングを行い、前記被測定物のLTSSMをループバック状態に遷移させるステップを含むことを特徴とする。
The error rate measurement method according to
The method further comprises the step of performing link training with the device under test and transitioning the LTSSM of the device under test to a loopback state.
本発明の請求項10に記載された誤り率測定方法は、EIEOSとSKP OSを含むMCP、前記MCPのパターン長、ハイスピードバス規格で定義されるレーン数に応じたFlit長、Flitエラーを判別するための閾値、前記MCPのパターン先頭、SRISかNot SRISの選択の設定を操作部2にて行うステップと、
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号をパターン発生器3にて発生してループバック状態の被測定物Wに送信するステップと、
エラー検出器4のエラー検出部44により、前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするステップと、
前記エラー検出器のFlitエラー検出部45により、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するステップと、
前記エラー検出器にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示するステップと、
前記SKP OSに相当する部分を測定対象外とするときに、該当部分のビットエラーをマスクするか、前記SKP OS自体をフィルタリングして除去するかを前記操作部にて選択設定するステップと、
前記Flitに相当する部分について、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除無しか、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除有りかを前記操作部にて選択設定するステップと、
前記被測定物とリンクトレーニングを行い、前記被測定物のLTSSMをループバック状態に遷移させるステップと、を含むことを特徴とする。
The error rate measurement method according to
generating a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP using a
receiving a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP transmitted by the DUT in the loopback state by an
a step of detecting an FEC symbol error for each ECC Group in the portion corresponding to the Flit by a Flit
When an amount of errors in the portion corresponding to the Flit detected by the error detector exceeds a synchronization condition threshold, instructing the MCP to reacquire a pattern head;
A step of selecting and setting, in the operation unit, whether to mask bit errors in the corresponding portion or to filter and remove the SKP OS itself when the portion corresponding to the SKP OS is excluded from the measurement target;
a step of selecting and setting, by the operation unit, whether the portion corresponding to the Flit is coded without de-coding the high-speed bus standard or coded with de-coding the high-speed bus standard;
and performing link training with the device under test and transitioning the LTSSM of the device under test to a loopback state.
本発明によれば、リンクトレーニングで被測定物をループバック状態に遷移させた後、PCIe Gen6の物理層評価で使われているMCP(Modified Compliance Pattern)を用いて、擬似的にFlitとそれ以外とに区別を行い、Flit領域についてのFECシンボルエラー状況から、Flitエラーが起きるかを推定することが可能となる。また、FECでガードされたパターンと、FECでガードされていないパターンが混在する環境でもFECでガードされたパターンを識別し、Uncorrectableになるかの判定を行うことが可能となる。 According to the present invention, after the DUT is transitioned to a loopback state by link training, it is possible to distinguish between Flit and other conditions in a pseudo manner using the MCP (Modified Compliance Pattern) used in the physical layer evaluation of PCIe Gen6, and to estimate whether a Flit error will occur from the FEC symbol error status in the Flit area. In addition, even in an environment where patterns guarded by FEC and patterns not guarded by FEC are mixed, it is possible to identify patterns guarded by FEC and determine whether they will become uncorrectable.
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiment of the present invention with reference to the attached drawings.
図1に示すように、本実施の形態の誤り率測定装置1は、リンクトレーニングでループバック状態に遷移するデバイスを被測定物(DUT:Device Under Test)Wとし、ハイスピードバス規格としてのPCI Express6.0(以下、PCIe Gen6と言う)規格の物理層のエラー測定において、MCPを用いてビットエラーだけでなく、Flitエラー(FlitのFECがUncorrectableになるか)の測定を同時に行う機能を有するものであり、操作部2、パターン発生器3、エラー検出器4を備えて概略構成される。
As shown in FIG. 1, the error
なお、本実施の形態が対象とするPCIe Gen6規格では、取り扱う信号がPAM4信号となる。また、Flitの概念はPCIe Gen6から定義されたが、同様のFlitの概念を用いた今後のPCI Express規格にも本発明の適用は可能である。さらに、本実施の形態では、PCIe Gen6を例示して説明するが、例えばUSB等の他のハイスピードバス規格において、Flitエラーを測定する場合にも本発明の適用は可能である。 In the PCIe Gen6 standard that is the subject of this embodiment, the signal handled is a PAM4 signal. Also, although the concept of Flit was defined in PCIe Gen6, the present invention can also be applied to future PCI Express standards that use a similar concept of Flit. Furthermore, although this embodiment will be described using PCIe Gen6 as an example, the present invention can also be applied when measuring Flit errors in other high-speed bus standards such as USB.
[Flitについて]
まず、本実施の形態の誤り率測定装置1が取り扱うPCIe Gen6規格で定義されるFlitについて図3および図4を参照しながら説明する。Flitは、PCIe Gen6規格において、LTSSM(Link Training and Status State Machine:リンク状態管理機構)のステートがL0のとき送信されるデータフォーマットであり、FECによるエラー訂正機能を有している。
[About Flit]
First, Flit defined in the PCIe Gen6 standard handled by the error
1Flitは、図3に示すように、3つのECC Group(ECC Group0、ECC Group1、ECC Group2)でインターリーブされる。1つのECC Groupは、1FECシンボル(4PAM4シンボル=8bit)で区切られる。
As shown in Figure 3, one Flit is interleaved with three ECC Groups (
そして、FlitがUncorrectableになる条件を要約すると、1Flit内において同じECC Groupに2回FECシンボルエラーが入った場合にUncorrectableとなる。 The conditions for a Flit to become uncorrectable can be summarized as follows: if two FEC symbol errors occur in the same ECC Group within one Flit, the Flit becomes uncorrectable.
さらに図4を用いて説明する。図4はFlitのECC Groupごとのエラー数、Uncorrectable数(2以上)、Flit内のFECシンボルエラー数(0~7、8以上)ごとのFlit数の一例を示している。なお、図4において、右下がりの斜線で示す部分はUncorrectableになる部分を示し、右上がりの斜線で示す部分はUncorrectableになる場合とUncorrectableにならない場合がある部分を示している。 Further explanation will be given using Figure 4. Figure 4 shows an example of the number of errors for each ECC Group in a Flit, the number of uncorrectables (2 or more), and the number of Flits for each number of FEC symbol errors in a Flit (0 to 7, 8 or more). Note that in Figure 4, the parts indicated with diagonal lines slanting downwards to the right indicate parts that are uncorrectable, and the parts indicated with diagonal lines slanting upwards to the right indicate parts that may or may not be uncorrectable.
例えばFECシンボルエラー閾値:n≧2の場合を例にとって図4を参照しながら説明する。図4の点線で囲まれるA(Flit数:3)では、Flit内のFECシンボルエラーが2個発生しているが、別々のECC Group(この場合、ECC Group0とECC Group1)のエラー数が1個ずつなので、Uncorrectableにならない。
For example, the case where the FEC symbol error threshold is n≧2 will be explained with reference to Figure 4. In A (number of Flits: 3) surrounded by the dotted line in Figure 4, two FEC symbol errors have occurred within the Flit, but since the number of errors in each of the different ECC Groups (in this case,
これに対し、図4の点線で囲まれるB(Flit数:5)では、Flit内のFECシンボルエラーが4個発生しているだけでなく、ECC Groupごとのエラー数で見ても、何れかのECC Group(この場合、ECC Group0)のエラー数が2個なので、Uncorrectableになる。
In contrast, in B (number of Flits: 5) enclosed by the dotted line in Figure 4, not only are there four FEC symbol errors in the Flit, but when looking at the number of errors per ECC Group, there are two errors in one of the ECC Groups (
また、図4の点線で囲まれるC(Flit数:9)では、Flit内のFECシンボルエラーが2個発生し、同じECC Group(この場合、ECC Group0)のエラー数が2個なので、Uncorrectableになる。
Furthermore, in C (number of Flits: 9) surrounded by the dotted line in Figure 4, two FEC symbol errors occur within the Flit, and the number of errors in the same ECC Group (
このように、PCIe Gen6では、新しくFlitのモードが導入されており、Flitは256FECシンボル長(1FECシンボル=8bit)で、FECによるエラー訂正機能を有している。また、Gen6のFlitは1b/1bエンコーディングされているものなので、1FECシンボル=1b/1bシンボルでもある。FlitのFECは、3-way interleaved ECCであり、各ECC Groupはシングルバイトエラー(1FECシンボルのエラー)を訂正することができる。 As such, PCIe Gen6 introduces a new Flit mode, which has a length of 256 FEC symbols (1 FEC symbol = 8 bits) and has an error correction function using FEC. In addition, since Gen6 Flit is 1b/1b encoded, 1 FEC symbol = 1b/1b symbol. Flit's FEC is 3-way interleaved ECC, and each ECC Group can correct a single byte error (error in 1 FEC symbol).
そして、1Flitでは、3FECシンボルまでの誤りが訂正可能であり、誤り訂正ができない場合、Flitエラー(ECCがUncorrectable)となる。しかし、3FECシンボル誤りでも誤り位置の発生状況によっては、訂正不可となってしまう。例えば、ECC Group0のシンボル0、ECC Group1のシンボル1、ECC Group2のシンボル2が誤りであった場合は訂正可能であるが、同じECC Group0のシンボル0、3、6が誤りであった場合は訂正不可となる。これは同じビットエラーレートでも、ビットエラーの発生位置によってFlitエラー発生数が異なることを意味する。
In one Flit, errors in up to three FEC symbols can be corrected, and if errors cannot be corrected, it becomes a Flit error (ECC is uncorrectable). However, even if there are three FEC symbol errors, they may be uncorrectable depending on the error location. For example, if there are errors in
[本発明の概要について]
図5や図6に示すように、誤り率測定装置1は、被測定物Wをリンクトレーニングでループバック状態にした後に被測定物WにMCPを送信する。このとき受信したMCPのスクランブル領域(16 1b/1bシンボル×256Block=32768bit)を一定間隔で区切り(擬似的にFlitの長さ(256FECシンボル=2048bit)に区切り)、Flitに相当する部分のエラー(ビットエラー、PAM4シンボルエラー、FECシンボルエラー)とFlitエラーを同時に測定する。このとき、SKP OS(SKP Ordered Sets、以下、SKPと省略する:図面上では「SKP」にて図示)位置のパターンをマスクし、さらにEIEOS(Electrical Idle Exit Ordered Set)位置のパターンをマスクすることで測定対象外とし、Flitに相当する部分のみエラー(ビットエラー、PAM4シンボルエラー、FECシンボルエラー)をカウントする。また、Flit部分については、ECCグループ毎のFECシンボルエラーをカウントし、FECシンボルエラー数がFECシンボルエラー閾値を超えたものをFlitエラーと判定する。
[Overview of the present invention]
5 and 6, the error
上記エラー測定を行うにあたって、SKPに相当する部分を測定対象外とする方法は、該当部分のビットエラーをマスクする方法と、SKP自体をフィルタリングして除去する方法の2つを操作部2にて選択可能とする。また、Flitに相当する部分については、PCIe Gen6のコーディング解除無しと、PCIe Gen6のコーディング解除有りを操作部2にて選択可能とし、コーディング解除の有無によるエラーの発生具合を確認可能とする。なお、MCPは、Not SRISパターンと、SRISパターンとの2種類が存在するが、図5や図6に示すように、どちらのパターンでも測定を行うことができる。
When performing the above error measurement, there are two methods for excluding the part corresponding to SKP from the measurement target, which can be selected on the operation unit 2: a method for masking the bit errors in the relevant part, and a method for filtering out and removing the SKP itself. In addition, for the part corresponding to Flit, it is possible to select on the
[誤り率測定装置の各部の構成について]
操作部2は、設定手段や表示手段としても機能するものであり、図1の誤り率測定装置1の本体に備える例えば操作ノブ、各種キー、スイッチ、ボタンや表示手段の表示画面上のソフトキーなどのユーザインタフェースで構成され、ユーザの操作に応じて各種設定、指示や測定結果の表示を行う。
[Configuration of each part of the error rate measurement device]
The
操作部2にて設定される設定内容としては、MCP(含むEIEOS,SKP)、MCPのパターン長、レーン数に応じたFlit長、SKPに相当する部分をマスクするためのマスクパターン長、SKPの繰り返し周期に相当するマスクパターン周期、Flitエラーを判別するための閾値、EIEOSに相当する部分をマスクするためのマスクパターン長、EIEOSの挿入周期、MCPのパターン先頭、SRISかNot SRISの選択の設定がある。また、操作部2では、SKPを測定対象外とする方法として、該当部分のビットエラーをマスクする方法と、SKP自体をフィルタリングして除去する方法の何れかを選択可能とし、Flit部分については、PCIe Gen6のコーディング解除無しと、PCIe Gen6のコーディング解除有りの何れかを選択可能としている。
The settings made by the
パターン発生器3は、操作部2からの指示に従い、MCPエラー測定パターンを発生するもので、図1に示すように、第1選択部11、第1シーケンス発生部12、第2シーケンス発生部13、測定パターン発生部14、第1エンコーダ15、第2エンコーダ16、第2選択部17、ビット分割部18、PAM4エンコーダ19を備えて構成される。
The
第1選択部11は、Link Speedに応じて第1シーケンス発生部12、第2シーケンス発生部13、測定パターン発生部14からの何れかの送信完了信号を選択してLTSSM36に出力する。
The
第1シーケンス発生部12は、PCIe Gen1-2で使用されるTS1、TS2、EIEOS、SKPなどのトレーニングシーケンス(TSx OS)と、PCIe Gen3-5で使用されるTS1、TS2、EIEOS、SKPなどのトレーニングシーケンス(TSx OS)を選択的に発生する。
The first
第2シーケンス発生部13は、PCIe Gen6で使用されるTS0、TS1、TS2、EIEOS、SKPなどのトレーニングシーケンス(TSx OS)を発生する。
The
測定パターン発生部14は、被測定物Wに送信するMCPエラー測定パターンの元になるパターンとして、操作部2にて設定されるMCP(含むEIEOS,SKP)の1周期、レーン数に応じたFlit長によるMCPを発生する。
The measurement
第1エンコーダ15は、8b/10bエンコーダと128b/130bエンコーダから構成される。8b/10bエンコーダは、第1シーケンス発生部12にて発生するトレーニングシーケンスに対し、PCIe Gen1-2で使用される8b/10bエンコーディングを行う。また、128b/130bエンコーダは、第1シーケンス発生部12にて発生するトレーニングシーケンスに対し、PCIe Gen3-5で使用される128b/130bエンコーディングを行う。
The
第2エンコーダ16は、第1シーケンス発生部12にて発生するトレーニングシーケンスに対し、PCIe Gen6で使用される1b/1bエンコーディングを行う。
The
第2選択部17は、LTSSM36からのLTSSM状態とLink Speedに応じて測定パターン発生部14、第1エンコーダ15、第2エンコーダ16の何れかの出力データを選択する。
The
ビット分割部18は、LTSSM36から指示されるLink Speedに応じて、入力信号を最上位ビット列データ(以下、MSBデータと言う)と最下位ビット列データ(以下、LSBデータと言う)に振り分ける。なお、PCIe Gen1-5では、NRZとなるようにMSBデータとLSBデータに同じ信号を出力し、PCIe Gen6では、PAM4信号となるように入力信号をビットインターリーブしてMSBデータとLSBデータに出力する。
The
PAM4エンコーダ19は、ビット分割部18にて分割されたMSBデータとLSBデータをPAM4エンコードし、PAM4エンコードしたPAM4信号をFlitエラー測定パターンとして出力する。
The
エラー検出器4は、パターン発生器3からMCPエラー測定パターン(PAM4信号)が被測定物Wに送信されたときに、リンクトレーニングによりループバック状態に遷移した被測定物Wから折り返されるMCPエラー測定パターン(PAM4信号)を受信してエラーを検出するもので、図2に示すように、PAM4デコーダ21、ビット合成部22、第1同期部23、第1SKPフィルタ部24、処理回路25、第1スクランブル解析部26、第2同期部27、第2SKPフィルタ部28、Precodingデコーダ29、第1遅延部30、第1選択部31、Graycodingデコーダ32、第2遅延部33、第2選択部34、第2スクランブル解析部35、LTSSM36、第3選択部37、ビット分割部38、同期パターン検出部39、リファレンスパターン生成部40、シンボルマスク生成部41、第3遅延部42、第4遅延部43、エラー検出部44、Flitエラー検出部45、同期状態管理部46を備えて構成される。
When the MCP error measurement pattern (PAM4 signal) is transmitted from the
PAM4デコーダ21は、被測定物Wから受信したMCPエラー測定パターン(PAM4信号)のPAM4シンボルを、MSBデータとLSBデータにデコードして分離する。
The
ビット合成部22は、PAM4デコーダ21にてデコードされたMSBデータとLSBデータをビットMUXにより合成して第1同期部23、第2同期部27に出力する。
The
第1同期部23、第1SKPフィルタ部24、デコーダ25、第1スクランブル解析部26は、PCIe Gen1-5に対応した回路である。
The first synchronization unit 23, the first
第1同期部23は、8b/10b同期部と128b/130b同期部から構成される。8b/10b同期部は、ビット合成部22にて合成されたデータからPCIe Gen1-2のEIEOSパターンを見つけ、10bitの区切りでシンボル同期を取り、入力データをシンボル境界で揃えて出力する。また、128b/130b同期部は、ビット合成部22にて合成されたデータからPCIe Gen3-5のEIEOSパターンを見つけ、130bitの区切りでシンボル同期を取り、入力データをシンボル境界で揃えて出力する。
The first synchronization unit 23 is composed of an 8b/10b synchronization unit and a 128b/130b synchronization unit. The 8b/10b synchronization unit finds the EIEOS pattern of PCIe Gen1-2 from the data combined by the
第1SKPフィルタ部24は、第1同期部23からの入力ビット列からPCIe Gen1-5のSKPを特定し、入力ビット列からSKPを取り除く。
The first
処理回路25は、8b/10bデコーダ、128b/130bデコーダ、Precodingデコーダ、遅延回路、選択回路を備えて構成される。8b/10bデコーダは、PCIe Gen1-2で使用される8b/10bコード変換を行うデコーダであり、第1SKPフィルタ部24にてSKPが取り除かれた10bitシンボルの入力ビット列を8bitシンボルに変換する。また、128b/130bデコーダは、PCIe Gen3-5で使用される128b/130bコード変換を行うデコーダであり、第1SKPフィルタ部24にてSKPが取り除かれた130bitシンボルの入力ビット列を128bitシンボルに変換する。Precodingデコーダは、128b/130bデコーダにてデコードされたデータにおけるPCIe Gen5のPrecodingを解除するためのデコーダである。遅延回路は、Precodingデコーダの処理時間と同じ遅延量を持ち、128b/130bデコーダからのデータをPrecodingデコーダと同位相で出力する。選択回路は、LTSSM36の指示により、Precodingデコーダと遅延回路の何れかの出力を選択する。
The
第1スクランブル解析部26は、処理回路25からのデータに対し、PCIe Gen1-2で適用されているスクランブルを解除するためのデスクランブラーと、PCIe Gen3-5で適用されているスクランブルを解除するためのデスクランブラーから構成される。
The first
第2同期部27は、ビット合成部22にて合成されたデータからPCIe Gen6のEIEOSパターンを見つけたときに、8bitの区切りでシンボル同期を取り、入力データをシンボル境界で揃えて出力する。
When the
第2SKPフィルタ部28は、第2同期部27からの入力ビット列からPCIe Gen6のSKPを特定し、入力ビット列からSKPを取り除く。
The second
Precodingデコーダ29は、第2SKPフィルタ部28にてSKPが取り除かれた入力ビット列に対し、PCIe Gen6のPrecodingを解除するためのデコーダである。
The
第1遅延部30は、Precodingデコーダ29の処理時間と同じ遅延量を持ち、第2SKPフィルタ部28からのデータをPrecodingデコーダ29と同位相で出力する。
The
第1選択部31は、LTSSM36の指示により、Precodingデコーダ29と第1遅延部30の何れかの出力を選択する。
The
Graycodingデコーダ32は、第1選択部31にて選択された入力ビット列に対し、PCIe Gen6のGraycodingを解除するためのデコーダである。
The
第2遅延部33は、Graycodingデコーダ32の処理時間と同じ遅延量を持ち、第1選択部31にて選択された入力ビット列をGraycodingデコーダ32と同位相で出力する。
The
第2選択部34は、LTSSM36の指示により、Graycodingデコーダ32と第2遅延部33の何れかの出力を選択する。
The
第2スクランブル解析部35は、第2選択部34にて選択されたデータに対し、PCIe Gen6で適用されているスクランブルを解除するためのデスクランブラーである。
The second
LTSSM36は、第1スクランブル解析部26、第2スクランブル解析部35からのT0(第2スクランブル解析部35からのみ出力)、TS1とTS2トレーニングシーケンス、アイドルシンボル、アイドルFlitを解析し、LTSSM値(内部ステート値)、Link Speedを進めるためのステートマシーンである。また、LTSSM36は、パターン発生器への送信REQを生成し、パターン送信器からの送信ACKを受けることで送信パターンの管理を行う。
The
第3選択部37は、第2同期部27からの入力生データ、第2SKPフィルタ部28からのSKP除去後のデータ、第2スクランブル解析部35からのSKPの除去後にコードを解除したデータ、すなわち、Precoding、Graycoding、スクランブルを解除したデータの何れかを選択するセレクタであり、操作部2からの指示により選択される。
The
ビット分割部38は、第3選択部37にて選択して出力されるデータをビットDMUXによりMSBデータとLSBデータに分割して第3遅延部43に出力する。
The
同期パターン検出部39は、操作部2にて設定されたMCPのパターン先頭と同じパターンを第3選択部37にて選択して出力されるデータから検索してパターン先頭信号を出力する。
The synchronization
リファレンスパターン生成部40は、同期パターン検出部39からのパターン先頭信号をトリガとして、操作部2にて設定されたレーン数に応じたMCP(含むEIEOS,SKP)の1周期、レーン数に応じたFlit長によるリファレンスMCPとして、MSBリファレンスパターンとLSBリファレンスパターンを生成する。
The reference
シンボルマスク生成部41は、同期パターン検出部39からのパターン先頭信号をトリガとして、入力パターンであるMSBデータとLSBデータをFlit領域と区別するのか、SKP領域、EIEOS領域と区別するのかの、1b/1bシンボル単位のマスクパターンを操作部2にて設定されるマスクパターン長、マスクパターン周期に基づいて生成する。また、シンボルマスク生成部41は、マスクパターン先頭信号をエラー検出部44に出力する。
The symbol
なお、PCIe Gen6のMCPは1FECシンボル=8bitであり、1FECシンボルはMSBデータとLSBデータにビットインターリーブされているため、4PAM4シンボル単位のマスクとなる。本実施の形態では、0:Flit領域、1:EIEOS領域、SKP領域とする。マスクパターンは、操作部2の設定操作により図5、図6に対応したものを事前に計算し、シンボルマスク生成部41の内部メモリに設定しておく。なお、第3選択部37により、第2SKPフィルタ部28からのSKP除去後のデータ、または第2スクランブル解析部35からのSKPを除去してPCIe Gen6のコードを解除したデータが選択されていた場合は、エラー検出部44に入力されるデータはSKPが除去されているので、SKP領域のマスクが無いパターンを設定する(EIEOS領域を区別するマスクパターンを設定する)。
Note that the MCP of PCIe Gen6 is 1 FEC symbol = 8 bits, and since 1 FEC symbol is bit interleaved into MSB data and LSB data, it becomes a mask of
第3遅延部42は、エラー検出部44に入力されるMSBデータ、LSBデータ、パターン先頭信号、MSBリファレンスパターン、LSBリファレンスパターン、マスクパターン、マスクパターン先頭信号が同位相となるように、MSBデータとLSBデータを所定時間遅延させてエラー検出部44に入力する。
The
第4遅延部43は、エラー検出部44に入力されるMSBデータ、LSBデータ、パターン先頭信号、MSBリファレンスパターン、LSBリファレンスパターン、マスクパターン、マスクパターン先頭信号が同位相となるように、パターン先頭信号を所定時間遅延させてエラー検出部44に入力する。
The
エラー検出部44は、MCPによるMSBデータとLSBデータ、パターン先頭信号、MSBリファレンスパターン、LSBリファレンスパターン、マスクパターン、マスクパターン先頭信号を用いて、ビットエラー(MSBビットエラー、LSBビットエラー)の検出及びカウント、PAM4シンボルエラーの検出及びカウント、FECシンボルエラーの検出及びカウントを行い、カウント結果を操作部2に出力する。
The
ここで、図7は誤り率測定装置1のエラー検出部44による各種エラー検出のタイミングチャートの一例を示している。図7はMCPのビット列データに基づくPAM4信号を被測定物Wに送信したときのタイミングチャートの一例である。
Here, FIG. 7 shows an example of a timing chart of various error detections by the
図7のマスクパターン先頭信号入力後のCLK位置1~36に着目した場合を例にとって説明する。この場合、入力MCPのMSB(MCPによるMSBデータに相当)の各ビットとリファレンスMCPのMSB(MSBリファレンスパターンに相当)の対応する各ビットとを比較し、入力MCPのLSB(MCPによるLSBデータに相当)の各ビットとリファレンスMCPのLSB(LSBリファレンスパターンに相当)の対応する各ビットとを比較する。
The following describes an example focusing on
その結果、Flit領域(マスク信号が0)のエラー結果は、MSBビットエラーが「0」、「1」、「0」、「1」、 「1」、「0」、「1」、「1」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「1」、「1」、「0」、「1」、 「1」、「1」、「1」、「1」、LSBビットエラーが「1」、「0」、「0」、「0」、 「1」、「0」、「1」、「1」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「0」、「0」、「0」、「0」、PAM4シンボルエラーが「1」、「1」、「0」、「1」、 「1」、「0」、「1」、「1」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「1」、「1」、「0」、「1」、 「1」、「1」、「1」、「1」、FECシンボルエラーが「1」、「1」、「0」、「1」、「1」となる。 As a result, the error results in the Flit area (mask signal is 0) are as follows: MSB bit error is "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "0", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "1", "1", "1", "1", "1", "1", LSB bit error is "1", "0", "0", "0", "1", "0", "1", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", PAM4 symbol error is "1", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "0", "0", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "1", "1", "1", "1", and FEC symbol error is "1", "1", "0", "1", "1".
これに対し、EIEOS、SKP領域(マスク信号が0)のエラー結果は、MSBビットエラーが「0」、「1」、「0」、「1」、 「0」、「1」、「0」、「1」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「1」、「1」、「0」、「0」、LSBビットエラーが「1」、「0」、「1」、「0」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「0」、「0」、「0」、「0」、PAM4シンボルエラーが「1」、「1」、「1」、「1」、 「0」、「1」、「0」、「1」、 「0」、「0」、「0」、「0」、 「1」、「1」、「0」、「0」、FECシンボルエラーが「1」、「1」、「0」、「1」となる。 In contrast, the error results for the EIEOS and SKP areas (mask signal is 0) are as follows: MSB bit error: "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "0", "0", "0", "1", "1", "0", "0", LSB bit error: "1", "0", "1", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", "0", PAM4 symbol error: "1", "1", "1", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "1", "0", "0", "0", "0", "1", "1", "0", "0", and FEC symbol error: "1", "1", "0", "1".
なお、エラー検出部44は、シンボルマスク生成部41から入力されるマスクパターンとマスクパターン先頭信号を、シンボル単位のエラー検出結果と位相を合わせ、シンボル単位のエラー検出結果と共にFlitエラー検出部45に出力する。ここで、シンボルマスク生成部41からのマスクパターン先頭の代わりに、第4遅延部43からのパターン先頭信号を用いても良い。
The
Flitエラー検出部45は、マスクパターンを用いて、Flit領域(マスク信号が0)と、EIEOS、SKP領域(マスク信号が1)に分けてFECシンボルエラーの検出及びカウントを行う。
The Flit
また、Flitエラー検出部45は、1Flit長において、何れかのECC Group内のFECシンボルエラー数が、操作部2にて設定されたFECシンボルエラー閾値を超えたか否かの検出とカウントを行い、カウント結果を操作部2に出力する。
The Flit
なお、Flitエラー検出部45の検出結果を用いて、キャプチャなどを行うこともできる。
The detection results of the Flit
同期状態管理部46は、エラー検出部44のエラー検出結果に基づくエラー数情報を基に、Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を下回ったときに、同期確立を操作部2に通知する。また、同期状態管理部46は、エラー検出部44のエラー検出結果に基づくエラー数情報を基に、Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、同期未確立を操作部2に通知し、同期パターン検出部39にMCPのパターン先頭の再取得(パターン先頭の再探索)を指示する。なお、同期確立や同期未確立の通知先は操作部2に限定されるものではない。例えば外部の端末装置であってもよく、メッセージ表示や音声などでユーザに知らせることもできる。
The synchronization
次に、図2におけるFlitエラー検出部45の内部構成について図8を参照しながら説明する。
Next, the internal configuration of the Flit
図8に示すように、Flitエラー検出部45は、Flit長タイミングカウンタ45a、ECC Groupタイミングカウンタ45b、第1ECC Groupエラー検出部45c、第2ECC Groupエラー検出部45d、第3ECC Groupエラー検出部45e、第1ECC Groupエラーカウント部45f、第2ECC Groupエラーカウント部45g、第3ECC Groupエラーカウント部45h、比較部45i、Flitエラーカウント部45jを備えて構成される。
As shown in FIG. 8, the Flit
Flit長タイミングカウンタ45aは、マスクパターン先頭信号をトリガにして、操作部2にて設定されたFlit長をカウントする。カウンタは、マスクパターンがFlit領域(マスク信号が0)のときにカウントアップし、Flit長に達したら0からカウントを繰り返す。
The Flit
ECC Groupタイミングカウンタ45bは、ECC Groupの区別に使用するカウンタであり、Flit長タイミングカウンタ値を3で割った余りを出力するカウンタである。
The ECC
第1ECC Groupエラー検出部45cは、ECC Groupタイミングカウンタ45bのカウンタ値が0、かつ、マスクパターンがFlit領域(マスク信号が0)のFECシンボルエラーを検出する。
The first ECC Group
第1ECC Groupエラーカウント部45fは、第1ECC Groupエラー検出部45cが検出した1Flit長区間のFECシンボルエラー数をFlit長区間ごとにカウントする。
The first ECC group
第2ECC Groupエラー検出部45dは、ECC Groupタイミングカウンタ45bのカウンタ値が1、かつ、マスクパターンがFlit領域(マスク信号が0)のFECシンボルエラーを検出する。
The second ECC Group
第2ECC Groupエラーカウント部45gは、第2ECC Groupエラー検出部45dが検出した1Flit長区間のFECシンボルエラー数をFlit長区間ごとにカウントする。
The second ECC group
第3ECC Groupエラー検出部45eは、ECC Groupタイミングカウンタ45bのカウンタ値が2、かつ、マスクパターンがFlit領域(マスク信号が0)のFECシンボルエラーを検出する。
The third ECC group
第3ECC Groupエラーカウント部45hは、第3ECC Groupエラー検出部45eが検出した1Flit長区間のFECシンボルエラー数をFlit長区間ごとにカウントする。
The third ECC group
比較部45iは、1Flit長区間のFECシンボルエラー数と、操作部2にて設定されたFECシンボルエラー閾値:nとを比較し、1Flit長区間のFECシンボルエラー数がFECシンボルエラー閾値:nを超えたECC GroupがあったときにFlitエラー検出信号をFlitエラーカウント部45jに出力する。
The
Flitエラーカウント部45jは、比較部45iからのFlitエラー検出信号をカウントし、カウント結果(Flitエラーカウント値)を操作部2に出力する。
The flip
ここで、図9は誤り率測定装置1のFlitエラー検出部45によるECC GroupごとのFECシンボルエラー検出のタイミングチャートの一例を示している。この例では、Flit長が8シンボル、FECシンボルエラー閾値nが3シンボルに設定されているものとする。
Here, FIG. 9 shows an example of a timing chart of FEC symbol error detection for each ECC Group by the Flit
図9のCLK位置0~15のFlit領域に着目すると、FECシンボルエラーとして「1」、「1」、「1」、「1」、「0」、「0」、「0」、「0」、「1」、「1」、「1」、「1」、「0」、「0」、「1」、「0」が入力し、Flit領域内における4PAM4シンボル=8bitごとのECC Group0のFECシンボルエラー数が「2」、「3」、ECC Group1のFECシンボルエラー数が「1」、「1」、ECC Group2のFECシンボルエラー数が「1」、「1」となっている。そして、CLK位置8~15のFlit領域におけるECC Group0のFECシンボルエラー数が「3」であり、FECシンボルエラー閾値:n=「3」以上なので、Flitエラー1がエラー結果として出力される。
Focusing on the Flit area of
なお、図9のSKP領域のCLK位置16~20、37~41は、マスクパターンによってマスクされるため、エラーの検出及びカウントは行われない。 Note that CLK positions 16 to 20 and 37 to 41 in the SKP area in Figure 9 are masked by a mask pattern, so errors are not detected or counted.
次に、上記構成の誤り率測定装置1によるPCIe Gen6物理層のエラー測定時の処理動作について図10のフローチャートを参照しながら説明する。なお、PCIe Gen6物理層のエラー測定を行うにあたっては、誤り率測定装置1がPCIe Gen1-5まで正常に動作し、リンクトレーニングにより被測定物Wがループバック状態に遷移しているものとする。
Next, the processing operation when measuring errors in the PCIe Gen6 physical layer by the error
まず、MCPのビット列データに基づくPAM4信号をパターン発生器3から発生してループバック状態の被測定物Wに送信する(ST1)。
First, a PAM4 signal based on the MCP bit string data is generated from the
そして、エラー検出器4は、パターン発生器3から被測定物WへのPAM4信号の送信に伴って被測定物Wから折り返されるPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号をPAM4デコーダ21によりMSBデータとLSBデータに分割する(ST2)。このPAM4デコーダ21により分割されたMSBデータとLSBデータは、ビット合成部22にてビットMUXして第2同期部27に出力される。
Then, the
そして、第2同期部27は、ビット合成部22にて合成されたデータからPCIe Gen6のEIEOSパターンを見つけると、8bitの区切りでシンボル同期を取り、入力データをシンボル境界で揃えて第2SKPフィルタ部28と第3選択部37に出力する(ST3)。
Then, when the
続いて、同期パターン検出部39は、操作部2にて設定されたMCPのパターン先頭と同じパターンを第3選択部37にて選択されたデータ(第2同期部27からのデータ、第2SKPフィルタ部28からのデータ、第2スクランブル解析部35からのデータの何れか)から検索してパターン先頭信号を出力する(ST4)。
Then, the synchronization
ここで、上述した第3選択部37にてデータを選択するにあたっては、下記の処理が実行される。まず、第2SKPフィルタ部28は、第2同期部27からの入力ビット列からSKPを取り除き、Precodingデコーダ29、第1遅延部30、第3選択部37に出力する。続いて、Precodingデコーダ29は、SKPが取り除かれた入力ビット列からPCIe Gen6のPrecodingを解除して第1選択部31に出力する。また、第1遅延部30は、第2SKPフィルタ部28からの入力ビット列をPrecodingデコーダ29と同位相で第1選択部31に出力する。そして、第1選択部31において、LTSSM36の指示により、Precodingデコーダ29と第1遅延部30の何れかの出力が選択され、Graycodingデコーダ32と第2遅延部33に入力される。
Here, when the above-mentioned
続いて、Graycodingデコーダ32は、第1選択部31にて選択された入力ビット列に対するPCIe Gen6のGraycodingを解除して第2選択部34に出力する。また、第2遅延部33は、第1選択部31からの入力ビット列をGraycodingデコーダ32と同位相で第2選択部34に出力する。そして、第2選択部34において、LTSSM36の指示により、Graycodingデコーダ32と第2遅延部33の何れかの出力が選択され、第2スクランブル解析部35に入力される。さらに、第2スクランブル解析部35は、第2選択部34にて選択されたデータからPCIe Gen6で適用されているスクランブルを解除してLTSSM36と第3選択部37に出力する。
Then, the
そして、リファレンスパターン生成部40は、同期パターン検出部39からのパターン先頭信号をトリガとして、MSBリファレンスパターンとLSBリファレンスパターンを生成する(ST5)。
Then, the reference
また、シンボルマスク生成部41は、同期パターン検出部39からのパターン先頭信号をトリガとして、操作部2にて設定されるマスクパターン長およびマスクパターン周期に基づくFECシンボルマスクパターンを生成する(ST6)。
The symbol
そして、エラー検出部44は、MCPによるMSBデータとLSBデータ、パターン先頭信号、MSBリファレンスパターン、LSBリファレンスパターン、マスクパターン、マスクパターン先頭信号を用いて、ビットエラーの検出及びカウント、PAM4シンボルエラーの検出及びカウント、FECシンボルエラーの検出及びカウントを行う(ST7)。このときのカウント結果は操作部2に出力される。その際、エラー検出部44が検出するFlitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を下回ると、同期状態管理部46から同期確立が操作部2に通知される。これに対し、エラー検出部44が検出するFlitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ると、同期状態管理部46から同期未確立が操作部2に通知され、同期パターン検出部39にMCPのパターン先頭の再取得(パターン先頭の再探索)が指示される。
Then, the
また、Flitエラー検出部45は、1Flit長において、何れかのECC Group内のFECシンボルエラー数が、操作部2にて設定されたFECシンボルエラー閾値を超えたか否かの検出とカウントを行う(ST8)。このときのカウント結果は操作部2に出力される。
Furthermore, the Flit
このように、本実施の形態によれば、リンクトレーニングで被測定物をループバック状態に遷移させた後、PCIe Gen6の物理層評価で使われているMCP(Modified Compliance Pattern)を用いて、擬似的にFlitとそれ以外とに区別を行い、Flit領域についてのFECシンボルエラー状況から、Flitエラーが起きるかを推定することが可能となる。しかも、誤り訂正を行わないため、回路規模を小さくできる。 In this way, according to this embodiment, after the DUT is transitioned to a loopback state by link training, a pseudo distinction is made between Flit and other conditions using the MCP (Modified Compliance Pattern) used in the physical layer evaluation of PCIe Gen6, and it becomes possible to estimate whether a Flit error will occur from the FEC symbol error situation in the Flit area. Moreover, since no error correction is performed, the circuit scale can be reduced.
また、FECでガードされたパターンと、FECでガードされていないパターンが混在する環境でもFECでガードされたパターンを識別し、Uncorrectableになるかの判定を行うことが可能となる。 In addition, even in an environment where patterns guarded by FEC and patterns not guarded by FEC are mixed, it is possible to identify patterns guarded by FEC and determine whether they are uncorrectable.
さらに、エラー測定するデータを入力生データと、SKP除去後のデータと、SKP除去し、PCIe Gen6のコードを解除したデータから選択することができるため、PCIe Gen6コーディングによるビットエラーとFlitエラーの発生具合を正しく把握することができるようになる。 In addition, the data for error measurement can be selected from raw input data, data after SKP removal, and data after SKP removal and PCIe Gen6 code removal, making it possible to accurately grasp the occurrence of bit errors and Flit errors due to PCIe Gen6 coding.
また、エラーレートが高く、SKP除去が困難な場合でも、SKP部分のビットエラーをマスクする方法を選択できるようにすることで、SKPを測定対象外とすることが可能となる。 In addition, even if the error rate is high and it is difficult to remove SKP, it is possible to exclude SKP from measurement by selecting a method to mask bit errors in the SKP portion.
以上、本発明に係る誤り率測定装置及び誤り率測定方法の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。 The above describes the best mode for the error rate measurement device and error rate measurement method according to the present invention, but the present invention is not limited to the description and drawings of this mode. In other words, it goes without saying that all other modes, examples, and operational techniques that are made by those skilled in the art based on this mode are included in the scope of the present invention.
1 誤り率測定装置
2 操作部
3 パターン発生器
4 エラー検出器
11 第1選択部
12 第1シーケンス発生部
13 第2シーケンス発生部
14 測定パターン発生部
15 第1エンコーダ
16 第2エンコーダ
17 第2選択部
18 ビット分割部
19 PAM4エンコーダ
21 PAM4デコーダ
22 ビット合成部
23 第1同期部
24 第1SKPフィルタ部
25 処理回路
26 第1スクランブル解析部
27 第2同期部
28 第2SKPフィルタ部
29 Precodingデコーダ
30 第1遅延部
31 第1選択部
32 Graycodingデコーダ
33 第2遅延部
34 第2選択部
35 第2スクランブル解析部
36 LTSSM
37 第3選択部
38 ビット分割部
39 同期パターン検出部
40 リファレンスパターン生成部
41 シンボルマスク生成部
42 第3遅延部
43 第4遅延部
44 エラー検出部
45 Flitエラー検出部
45a Flit長タイミングカウンタ
45b ECC Groupタイミングカウンタ
45c 第1ECC Groupエラー検出部
45d 第2ECC Groupエラー検出部
45e 第3ECC Groupエラー検出部
45f 第1ECC Groupエラーカウント部
45g 第2ECC Groupエラーカウント部
45h 第3ECC Groupエラーカウント部
45i 比較部
45j Flitエラーカウント部
46 同期状態管理部
W 被測定物
REFERENCE SIGNS
37
Claims (10)
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を発生してループバック状態の被測定物(W)に送信するパターン発生器(3)と、
前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするエラー検出部(44)と、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するFlitエラー検出部(45)と、前記エラー検出部にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示する同期状態管理部(46)とを含むエラー検出器(4)と、
を備えたことを特徴とする誤り率測定装置。 An operation unit (2) for setting an MCP including EIEOS and SKP OS, a pattern length of the MCP, a Flit length according to the number of lanes defined in a high-speed bus standard, a threshold value for determining a Flit error, a pattern head of the MCP, and a selection of SRIS or Not SRIS;
a pattern generator (3) that generates a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP and transmits the PAM4 signal to a device under test (W) in a loopback state;
an error detector (4) including: an error detection unit (44) that receives a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP that is looped back and transmitted from the device under test in the loopback state, artificially divides an MCP scrambled area of the received PAM4 signal into the length of the Flit length, and detects and counts errors in the part corresponding to the Flit while excluding the part corresponding to the EIEOS and the SKP OS from the measurement target; a Flit error detection unit (45) that detects FEC symbol errors for each ECC Group in the part corresponding to the Flit, counts the number of FEC symbol errors, and determines that an error in which the number of FEC symbol errors exceeds the threshold is a Flit error; and a synchronization state management unit (46) that instructs reacquisition of the pattern head of the MCP when the amount of errors in the part corresponding to the Flit detected by the error detection unit exceeds a synchronization condition threshold;
An error rate measuring device comprising:
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を発生してループバック状態の被測定物(W)に送信するパターン発生器(3)と、
前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするエラー検出部(44)と、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するFlitエラー検出部(45)と、前記エラー検出部にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示する同期状態管理部(46)とを含むエラー検出器(4)と、
を備え、
前記SKP OSに相当する部分を測定対象外とするときに、該当部分のビットエラーをマスクするか、前記SKP OS自体をフィルタリングして除去するかを前記操作部にて選択設定し、
前記Flitに相当する部分について、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除無しか、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除有りかを前記操作部にて選択設定し、
前記被測定物とリンクトレーニングを行い、前記被測定物のLTSSMをループバック状態に遷移させることを特徴とする誤り率測定装置。 An operation unit (2) for setting an MCP including EIEOS and SKP OS, a pattern length of the MCP, a Flit length according to the number of lanes defined in a high-speed bus standard, a threshold value for determining a Flit error, a pattern head of the MCP, and a selection of SRIS or Not SRIS;
a pattern generator (3) that generates a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP and transmits the PAM4 signal to a device under test (W) in a loopback state;
an error detector (4) including: an error detection unit (44) that receives a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP that is looped back and transmitted from the device under test in the loopback state, divides an MCP scrambled area of the received PAM4 signal into pseudo-partitions of the length of the Flit length, and detects and counts errors in the part corresponding to the Flit with the part corresponding to the EIEOS and the SKP OS excluded from measurement; a Flit error detection unit (45) that detects FEC symbol errors for each ECC Group in the part corresponding to the Flit, counts the number of FEC symbol errors, and determines that an error in which the number of FEC symbol errors exceeds the threshold is a Flit error; and a synchronization state management unit (46) that instructs reacquisition of the pattern head of the MCP when the amount of errors in the part corresponding to the Flit detected by the error detection unit exceeds a synchronization condition threshold;
Equipped with
When the portion corresponding to the SKP OS is excluded from the measurement target, the operation unit is used to select and set whether to mask the bit error in the corresponding portion or to filter and remove the SKP OS itself;
Selecting and setting, by the operation unit, whether the portion corresponding to the Flit is coded without de-coding the high-speed bus standard or coded with de-coding the high-speed bus standard;
2. An error rate measuring apparatus comprising: a device under test (DUT) for performing link training with the device under test; and causing an LTSSM of the device under test to transition to a loopback state.
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号をパターン発生器(3)にて発生してループバック状態の被測定物(W)に送信するステップと、
エラー検出器(4)のエラー検出部(44)により、前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするステップと、
前記エラー検出器のFlitエラー検出部(45)により、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するステップと、
前記エラー検出器にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示するステップと、を含むことを特徴とする誤り率測定方法。 A step of setting an MCP including EIEOS and SKP OS, a pattern length of the MCP, a Flit length according to the number of lanes defined in a high-speed bus standard, a threshold value for determining a Flit error, a pattern head of the MCP, and a selection of SRIS or Not SRIS on an operation unit (2);
a step of generating a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP by a pattern generator (3) and transmitting the signal to a device under test (W) in a loopback state;
receiving a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP transmitted by the device under test in the loopback state by an error detection unit (44) of an error detector (4), dividing the MCP scrambled area of the received PAM4 signal into pseudo-partitions of the length of the Flit, and detecting and counting errors in the part corresponding to the Flit while excluding the part corresponding to the EIEOS and the SKP OS from the measurement target;
a step of detecting an FEC symbol error for each ECC Group in the portion corresponding to the Flit by a Flit error detection unit (45) of the error detector, counting the number of FEC symbol errors, and determining that an FEC symbol error number that exceeds the threshold is a Flit error;
and when the amount of errors in the portion corresponding to the Flit detected by the error detector exceeds a synchronization condition threshold, instructing reacquisition of the beginning of the MCP pattern.
前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号をパターン発生器(3)にて発生してループバック状態の被測定物(W)に送信するステップと、
エラー検出器(4)のエラー検出部(44)により、前記ループバック状態の被測定物から折り返して送信される前記MCPのビット列データに基づくPAM4信号を受信し、受信したPAM4信号のMCPスクランブル領域を擬似的に前記Flit長の長さに区切り、前記EIEOSと前記SKP OSに相当する部分を測定対象外としてFlitに相当する部分のエラーを検出してカウントするステップと、
前記エラー検出器のFlitエラー検出部(45)により、前記Flitに相当する部分のECC GroupごとのFECシンボルエラーを検出してFECシンボルエラー数をカウントし、FECシンボルエラー数が前記閾値を超えたものをFlitエラーと判定するステップと、
前記エラー検出器にて検出される前記Flitに相当する部分のエラーの量が同期条件閾値を上回ったときに、前記MCPのパターン先頭の再取得を指示するステップと、
前記SKP OSに相当する部分を測定対象外とするときに、該当部分のビットエラーをマスクするか、前記SKP OS自体をフィルタリングして除去するかを前記操作部にて選択設定するステップと、
前記Flitに相当する部分について、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除無しか、前記ハイスピードバス規格のコーディング解除有りかを前記操作部にて選択設定するステップと、
前記被測定物とリンクトレーニングを行い、前記被測定物のLTSSMをループバック状態に遷移させるステップと、を含むことを特徴とする誤り率測定方法。 A step of setting an MCP including EIEOS and SKP OS, a pattern length of the MCP, a Flit length according to the number of lanes defined in a high-speed bus standard, a threshold value for determining a Flit error, a pattern head of the MCP, and a selection of SRIS or Not SRIS on an operation unit (2);
a step of generating a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP by a pattern generator (3) and transmitting the signal to a device under test (W) in a loopback state;
receiving a PAM4 signal based on the bit string data of the MCP transmitted by the device under test in the loopback state by an error detection unit (44) of an error detector (4), dividing the MCP scrambled area of the received PAM4 signal into pseudo-partitions of the length of the Flit, and detecting and counting errors in the part corresponding to the Flit while excluding the part corresponding to the EIEOS and the SKP OS from the measurement target;
a step of detecting an FEC symbol error for each ECC Group in the portion corresponding to the Flit by a Flit error detection unit (45) of the error detector, counting the number of FEC symbol errors, and determining that an FEC symbol error number that exceeds the threshold is a Flit error;
When an amount of errors in the portion corresponding to the Flit detected by the error detector exceeds a synchronization condition threshold, instructing the MCP to reacquire a pattern head;
A step of selecting and setting, in the operation unit, whether to mask bit errors in the corresponding portion or to filter and remove the SKP OS itself when the portion corresponding to the SKP OS is excluded from the measurement target;
a step of selecting and setting, by the operation unit, whether the portion corresponding to the Flit is coded without de-coding the high-speed bus standard or coded with de-coding the high-speed bus standard;
performing link training with the device under test and transitioning an LTSSM of the device under test to a loopback state.
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| JP2023044408A JP7579377B2 (en) | 2023-03-20 | 2023-03-20 | Error rate measurement device and error rate measurement method |
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| US20190042380A1 (en) | 2018-01-08 | 2019-02-07 | Debendra Das Sharma | Cross-talk generation in a multi-lane link during lane testing |
| JP2021087216A (en) | 2019-11-27 | 2021-06-03 | インテル コーポレイション | Multi-protocol support on common physical layer |
| US20210232520A1 (en) | 2021-01-13 | 2021-07-29 | Swadesh Choudhary | Logical physical layer interface specification support for pcie 6.0, cxl 3.0, and upi 3.0 protocols |
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-
2023
- 2023-03-20 JP JP2023044408A patent/JP7579377B2/en active Active
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| MX183000A ハイスピード シリアルデータ テスト ソフトウエア 取扱説明書 [online],第24版,日本,アンリツ株式会社,2023年10月17日,Page 1-2, 130-133,https://dl.cdn-anritsu.com/ja-jp/test-measurement/files/Manuals/Operation-Manual/MP1900A/mx183000a_opm_j_24_0.pdf |
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