隨著生成式AI(AIGC)和大模型的爆發(fā)式增長,算力集群對(duì)內(nèi)部互連帶寬的需求已從400G加速邁向800G乃至1.6T時(shí)代。在單通道112G PAM4的高速率下,傳統(tǒng)無源銅纜(DAC)受限于趨膚效應(yīng)與介質(zhì)損耗,傳輸距離被物理鎖定在2米以內(nèi),難以滿足跨機(jī)柜互連需求。
AEC(Active Electrical Cable,有源電纜) 通過內(nèi)置Retimer芯片進(jìn)行信號(hào)均衡與放大,打破了銅纜的物理極限,成為實(shí)現(xiàn)3-7米低功耗、低成本互連的關(guān)鍵技術(shù)。然而,有源器件的引入也帶來了新的測試挑戰(zhàn)——特別是信號(hào)傳輸延遲(Latency)與通道間時(shí)延偏斜(Skew)的精確測量。本文將探討如何利用高性能示波器應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
AEC測試的核心挑戰(zhàn):有源器件引入的時(shí)序不確定性
與無源線纜不同,AEC內(nèi)部集成了CDR(時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù))和均衡電路。這些有源器件在處理信號(hào)時(shí)會(huì)引入固有的傳輸延遲。
在高速并行傳輸系統(tǒng)中(如800G OSFP/QSFP-DD接口),多路信號(hào)必須保持極高的同步性。如果通道間時(shí)延偏斜(Skew)超過系統(tǒng)容限,將導(dǎo)致接收端無法正確恢復(fù)數(shù)據(jù),進(jìn)而引發(fā)鏈路CRC錯(cuò)誤甚至Link Down。
因此,在AEC的研發(fā)與量產(chǎn)測試中,除了常規(guī)的S參數(shù)與誤碼率測試外,納秒(ns)乃至皮秒(ps)級(jí)的延遲與相位一致性測量,是判定產(chǎn)品合格與否的關(guān)鍵指標(biāo)。

高速有源線纜AEC

DAC,ACC和AEC在線纜結(jié)構(gòu)上的區(qū)別
基于RIGOL DS9404數(shù)字示波器的測試系統(tǒng)構(gòu)建
本方案采用參考路徑與DUT路徑的時(shí)域?qū)Ρ葴y量(TDR/TDT思路),通過兩路同步采集計(jì)算Δt。
高精度激勵(lì)源
使用一臺(tái)能夠產(chǎn)生快速上升沿(Rise Time < 200ps)的階躍信號(hào)發(fā)生器作為基準(zhǔn)源。
信號(hào)分配
利用高頻功分器將基準(zhǔn)信號(hào)一分為二:
參考路(Reference):直接輸入示波器通道,建立時(shí)序零點(diǎn)。
待測路(DUT):信號(hào)穿過AEC線纜后輸入示波器,作為被測信號(hào)。
精密測量
利用示波器同時(shí)捕獲兩路信號(hào)的階躍邊沿,通過測量參考信號(hào)與DUT輸出信號(hào)之間的時(shí)間差Δt,直接獲得線纜的傳輸延遲。

高速有源線纜AEC測試拓?fù)鋱D
關(guān)鍵測量能力分析
在該測試方案中,示波器的性能直接決定了測量的準(zhǔn)確度與重復(fù)性。RIGOL DS9404數(shù)字示波器憑借以下核心優(yōu)勢,成為AEC測試的理想選擇:
高帶寬和采樣率
帶寬可達(dá)4 GHz,采樣率最高20 GSa/s,能夠捕獲高速信號(hào)且細(xì)節(jié)清晰。憑借著高帶寬和高采樣率可精確捕獲高速脈沖信號(hào)的上升沿和微弱變化。
精確時(shí)延測量
可使用自動(dòng)測量Delay(在固定閾值如50%處)、統(tǒng)計(jì)(均值/標(biāo)準(zhǔn)差)與直方圖功能評(píng)估時(shí)延與重復(fù)性;結(jié)合通道Deskew提升通道間測量一致性。
長時(shí)間穩(wěn)定測試
DS9404數(shù)字示波器支持高效的可編程控制(SCPI指令集)。在量產(chǎn)測試中,可配合自動(dòng)化軟件快速完成多通道的時(shí)延掃描與Pass/Fail判定,顯著提升產(chǎn)線吞吐率(UPH)。
緊湊的體積
DS9404數(shù)字示波器突破傳統(tǒng)4 GHz示波器的體積限制,采用高集成度的工業(yè)設(shè)計(jì)方案。其緊湊的機(jī)身可無縫嵌入標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜或狹窄的產(chǎn)線測試工位,顯著優(yōu)化空間利用率,有效緩解復(fù)雜測試環(huán)境下的設(shè)備堆疊與擁擠問題。
在AI算力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)浪潮中,互連技術(shù)的可靠性至關(guān)重要。AEC作為連接算力節(jié)點(diǎn)的“大動(dòng)脈”,其時(shí)序一致性是保證集群性能的基礎(chǔ)。
RIGOL DS9404數(shù)字示波器,以其卓越的時(shí)域分析能力、高帶寬與高采樣率特性,為AEC的有源延遲與相位偏移測試提供了一套精準(zhǔn)、高效且極具性價(jià)比的解決方案,助力下一代高速互連產(chǎn)品的質(zhì)量驗(yàn)證與交付。
DS9404數(shù)字示波器

產(chǎn)品特點(diǎn):
■模擬帶寬4 GHz
■最高實(shí)時(shí)采樣率20 GSa/s
■最大存儲(chǔ)深度2 Gpts(opt.)
■最高波形捕獲率1,000,000 wfms/s
■模擬通道數(shù)4
一直以來,普源精電專注于電子設(shè)計(jì)、測試、生產(chǎn)、優(yōu)化,提供為滿足客戶需求的廣泛解決方案及產(chǎn)品組合,并通過強(qiáng)化在硬件、算法及軟件方面的技術(shù)實(shí)力,緊密對(duì)接客戶需求和市場動(dòng)態(tài),持續(xù)探索提升產(chǎn)品應(yīng)用的行業(yè)覆蓋性。
審核編輯 黃宇
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