5/17/2025，光纖在線訊，隨著數(shù)據(jù)中心、5G通信以及AI算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng)，Serdes（Serializer/Deserializer）、DSP（Digital Signal Processing）和Retimer芯片作為高速互聯(lián)的核心組件，其重要性愈發(fā)凸顯。通信速率從100G邁向400G，乃至更高的1.6T，Serdes/DSP/Retimer芯片的性能直接決定了通信系統(tǒng)的效率與可靠性。因此，對(duì)這些芯片進(jìn)行全面、高效的測(cè)試，成為確保通信系統(tǒng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

Serdes/DSP/Retimer芯片架構(gòu)及功能
      （一）Serdes芯片Serdes芯片是高速通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊，負(fù)責(zé)將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，反之亦然。它通常由發(fā)射端（Tx）和接收端（Rx）組成。發(fā)射端通過(guò)調(diào)制技術(shù)，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高速串行信號(hào)；接收端則通過(guò)解調(diào)技術(shù)，將串行信號(hào)還原為并行數(shù)據(jù)。Serdes芯片的性能指標(biāo)包括傳輸速率、抖動(dòng)、信號(hào)完整性等，這些指標(biāo)直接影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和可靠性。

      （二）DSP模塊DSP模塊是Serdes芯片的重要組成部分，主要用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理。它通過(guò)復(fù)雜的算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行均衡、濾波和糾錯(cuò)，以優(yōu)化信號(hào)質(zhì)量和傳輸性能。隨著傳輸速率的提高，DSP算法的復(fù)雜度不斷增加，尤其是在高頻信號(hào)傳輸中，DSP的作用尤為重要。

      （三）Retimer芯片Retimer芯片的作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行重新定時(shí)，以減少抖動(dòng)并延長(zhǎng)信號(hào)傳輸距離。它通過(guò)內(nèi)部的時(shí)鐘恢復(fù)（CDR）模塊和信號(hào)再生模塊，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行重新同步和整形，從而確保信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸后仍能保持高質(zhì)量。Retimer芯片在數(shù)據(jù)中心、5G通信和AI算力等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

高速數(shù)字芯片的測(cè)試重點(diǎn)
      對(duì)于Serdes/DSP/Retimer芯片的測(cè)試，通常涵蓋發(fā)射端（Tx）、接收端（Rx）、時(shí)鐘、電源、協(xié)議等方面。研發(fā)測(cè)試、DVT（設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試）和產(chǎn)測(cè)（生產(chǎn)測(cè)試）各有不同的測(cè)試要求及重點(diǎn)。

      在研發(fā)測(cè)試階段，通常會(huì)使用行業(yè)標(biāo)桿品牌產(chǎn)品作為標(biāo)準(zhǔn)。例如，符合IEEE規(guī)范的抖動(dòng)注入和串?dāng)_注入功能的AWG（任意波形發(fā)生器）或BERT（誤碼率測(cè)試儀），以及高頻插損板，用于驗(yàn)證Serdes/DSP/Retimer芯片內(nèi)部的CDR（時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)）及接收均衡能力。通過(guò)帶標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范分析功能（如IEEE、PCIe規(guī)范）的示波器，分析Tx的眼圖信號(hào)質(zhì)量、多通道一致性，并驗(yàn)證其FIR（有限脈沖響應(yīng)）算法。這些研發(fā)測(cè)試測(cè)量更多地注重產(chǎn)品的合規(guī)性，測(cè)試設(shè)備的精度要求嚴(yán)格，因此一線儀器廠商的產(chǎn)品往往是首選。

      當(dāng)成本成為考量因素時(shí)，唐領(lǐng)科技可以提供部分低成本、高精度的產(chǎn)品供Serdes/DSP/Retimer芯片客戶選擇。例如，唐領(lǐng)科技定制設(shè)計(jì)的112G高頻插損板，能夠在各個(gè)長(zhǎng)度的走線下提供線性的插損變化，為芯片測(cè)試提供可靠的硬件支持。

     
      
      在時(shí)鐘信號(hào)方面，CLK20加抖時(shí)鐘源可提供78.125MHz-20GHz的時(shí)鐘輸出，并能在時(shí)鐘中注入從FM 1KHz-80MHz、AM 0.01-17UI的正弦調(diào)制信號(hào)。這些典型信號(hào)可用于注入芯片時(shí)鐘，驗(yàn)證其CDR容限能力。此外，唐領(lǐng)科技還提供一整套分頻、倍頻、多通道時(shí)鐘分配等高頻時(shí)鐘處理相關(guān)的產(chǎn)品，為Serdes/DSP/Retimer芯片制造商提供更多測(cè)試選項(xiàng)。

      
      
      然而，從效率和成本的角度考慮，在DVT或大規(guī)模生產(chǎn)測(cè)試中使用研發(fā)型的測(cè)試設(shè)備顯然并不現(xiàn)實(shí)。隨著芯片通道數(shù)的不斷增加，多通道的緊湊同步測(cè)量變得至關(guān)重要。

      為此，唐領(lǐng)科技推出了QCA1002超低抖動(dòng)（Jrms 150fs, 1.0mVRMS）電采樣示波器和帶4端口觸發(fā)的QCR1002電時(shí)鐘恢復(fù)儀。這套設(shè)備配置是業(yè)界最為緊湊的產(chǎn)品，堪稱產(chǎn)測(cè)的不二之選。4臺(tái)QCA1002搭配1臺(tái)QCR1002，可以同步測(cè)量Serdes/DSP/Retimer芯片在PRBS（偽隨機(jī)二進(jìn)制序列）模式下8對(duì)Line Tx通道，并獲取IEEE標(biāo)準(zhǔn)中所需的相關(guān)眼圖參數(shù)，如眼高（EH）、眼寬（EW）、接收機(jī)線性度（RLM）等。由于QCA1002具備精準(zhǔn)時(shí)基，其測(cè)量出的信號(hào)線條非常清晰，信號(hào)質(zhì)量可媲美一線品牌，這使得分辨一些臨界芯片變得更加容易。

      
      
      
      除了使用示波器+時(shí)鐘恢復(fù)儀測(cè)試Serdes在PRBS模式下Line Tx的性能外，通常還會(huì)測(cè)量Host Tx與Line Tx的信號(hào)處理能力。例如，通過(guò)外部信號(hào)源（如唐領(lǐng)科技的VIT8X00）作為Host輸入，將其輸出的8對(duì)差分信號(hào)輸入到DSP芯片的Host Tx端，再利用同樣的QCA1002+QCR1002配置測(cè)量眼圖結(jié)果，從而驗(yàn)證Line Tx的均衡及恢復(fù)能力。VIT8X00能夠微調(diào)輸出符合IEEE Host標(biāo)準(zhǔn)的極限信號(hào)，這一功能在芯片產(chǎn)測(cè)中具有重要意義。

      
      當(dāng)然，Serdes/DSP/Retimer芯片的產(chǎn)測(cè)不僅需要測(cè)試Tx性能，Rx性能測(cè)試也是不可或缺的部分。芯片的Rx包含了Line Rx和Host Rx，其中關(guān)鍵在于驗(yàn)證Rx的均衡和恢復(fù)能力。唐領(lǐng)科技的VIT8X00系列誤碼儀可以模擬不同損耗的幅度輸出信號(hào)，并調(diào)整時(shí)鐘偏移。將這些設(shè)置好的信號(hào)輸入Line Rx和Host Rx，其輸出信號(hào)接入到VIT8X00誤碼檢測(cè)端口，即可獲得誤碼率及FEC（前向糾錯(cuò)）余量。同時(shí)，VIT8X00還可以監(jiān)控眼高、信噪比（SNR）、FFE（有限沖擊響應(yīng)濾波器）等性能指標(biāo)，從而更準(zhǔn)確地獲取Rx的性能特點(diǎn)。

      
Pre FEC、Post FEC及FEC Margin

      
眼高、FFE、SNR監(jiān)控
      此外，Serdes/DSP/Retimer芯片還涉及功耗、I2C、控制等信號(hào)的芯片。傳統(tǒng)的ATE（自動(dòng)測(cè)試設(shè)備）測(cè)試系統(tǒng)基本可以滿足這些需求。對(duì)于高速部分，唐領(lǐng)科技的電采樣示波器及多功能誤碼率測(cè)試儀可以派上用場(chǎng)。唐領(lǐng)科技還可以提供相應(yīng)的API文件，用于系統(tǒng)的集成。實(shí)際信號(hào)輸入輸出過(guò)程中，會(huì)涉及探針卡、射頻接口、電纜組件、軟件去嵌及校準(zhǔn)等諸多復(fù)雜問(wèn)題，唐領(lǐng)科技也能夠提供相應(yīng)的解決方案，助力客戶高效完成芯片測(cè)試。

      唐領(lǐng)科技擁有多年的國(guó)內(nèi)外高速信號(hào)測(cè)試儀器及夾具的銷(xiāo)售及技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，能根據(jù)客戶的需求打造標(biāo)準(zhǔn)及定制的產(chǎn)品測(cè)試方案，如需要更多關(guān)于高速芯片的測(cè)試方案請(qǐng)關(guān)注我們公眾號(hào)及訪問(wèn)www.te-lead.com，需要定制服務(wù)可以直接聯(lián)系我們sales@te-lead.com。