5/19/2025，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，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，對這些芯片進行全面、高效的測試，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，負責將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進行傳輸，反之亦然。它通常由發(fā)射端（Tx）和接收端（Rx）組成。發(fā)射端通過調(diào)制技術(shù)，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高速串行信號；接收端則通過解調(diào)技術(shù)，將串行信號還原為并行數(shù)據(jù)。Serdes芯片的性能指標包括傳輸速率、抖動、信號完整性等，這些指標直接影響數(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，主要用于對信號進行數(shù)字處理。它通過復(fù)雜的算法對信號進行均衡、濾波和糾錯，以優(yōu)化信號質(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，尤其是在高頻信號傳輸中，DSP的作用尤為重要。
（三）Retimer芯片Retimer芯片的作用是對信號進行重新定時，以減少抖動并延長信號傳輸距離。它通過內(nèi)部的時鐘恢復(fù)（CDR）模塊和信號再生模塊，對輸入信號進行重新同步和整形，從而確保信號在長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)字芯片的測試重點
        對于Serdes/DSP/Retimer芯片的測試，通常涵蓋發(fā)射端（Tx）、接收端（Rx）、時鐘、電源、協(xié)議等方面。研發(fā)測試、DVT（設(shè)計驗證測試）和產(chǎn)測（生產(chǎn)測試）各有不同的測試要求及重點。
        在研發(fā)測試階段，通常會使用行業(yè)標桿品牌產(chǎn)品作為標準。例如，符合IEEE規(guī)范的抖動注入和串擾注入功能的AWG（任意波形發(fā)生器）或BERT（誤碼率測試儀），以及高頻插損板，用于驗證Serdes/DSP/Retimer芯片內(nèi)部的CDR（時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)）及接收均衡能力。通過帶標準規(guī)范分析功能（如IEEE、PCIe規(guī)范）的示波器，分析Tx的眼圖信號質(zhì)量、多通道一致性，并驗證其FIR（有限脈沖響應(yīng)）算法。這些研發(fā)測試測量更多地注重產(chǎn)品的合規(guī)性，測試設(shè)備的精度要求嚴格，因此一線儀器廠商的產(chǎn)品往往是首選。

        當成本成為考量因素時，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)計的112G高頻插損板，能夠在各個長度的走線下提供線性的插損變化，為芯片測試提供可靠的硬件支持。
       
 


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


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

       為此，唐領(lǐng)科技推出了QCA1002超低抖動（Jrms 150fs, 1.0mVRMS）電采樣示波器和帶4端口觸發(fā)的QCR1002電時鐘恢復(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)測的不二之選。4臺QCA1002搭配1臺QCR1002，可以同步測量Serdes/DSP/Retimer芯片在PRBS（偽隨機二進制序列）模式下8對Line Tx通道，并獲取IEEE標準中所需的相關(guān)眼圖參數(shù)，如眼高（EH）、眼寬（EW）、接收機線性度（RLM）等。由于QCA1002具備精準時基，其測量出的信號線條非常清晰，信號質(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+時鐘恢復(fù)儀測試Serdes在PRBS模式下Line Tx的性能外，通常還會測量Host Tx與Line Tx的信號處理能力。例如，通過外部信號源（如唐領(lǐng)科技的VIT8X00）作為Host輸入，將其輸出的8對差分信號輸入到DSP芯片的Host Tx端，再利用同樣的QCA1002+QCR1002配置測量眼圖結(jié)果，從而驗證Line Tx的均衡及恢復(fù)能力。VIT8X00能夠微調(diào)輸出符合IEEE Host標準的極限信號，這一功能在芯片產(chǎn)測中具有重要意義。

 

   
        當然，Serdes/DSP/Retimer芯片的產(chǎn)測不僅需要測試Tx性能，Rx性能測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，并調(diào)整時鐘偏移。將這些設(shè)置好的信號輸入Line Rx和Host Rx，其輸出信號接入到VIT8X00誤碼檢測端口，即可獲得誤碼率及FEC（前向糾錯）余量。同時，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，從而更準確地獲取Rx的性能特點。
      
 


        此外，Serdes/DSP/Retimer芯片還涉及功耗、I2C、控制等信號的測試。傳統(tǒng)的ATE（自動測試設(shè)備）測試系統(tǒng)基本可以滿足這些需求。對于高速部分，唐領(lǐng)科技的電采樣示波器及多功能誤碼率測試儀可以派上用場。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。實際信號輸入輸出過程中，會涉及探針卡、射頻接口、電纜組件、軟件去嵌及校準等諸多復(fù)雜問題，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試。

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