[고속 인터페이스 적합성 가이드 1/8] PCIe 1.0/2.0/3.0 PHY 적합성 시험 — RigolCTS 시험 절차 Leave a comment

이 가이드에서 다루는 내용

• RIGOL PCIe 적합성 시험 옵션(PC용 소프트웨어 RigolCTS-PCIe)의 구성과 필요 장비
• PCIe 1.0 / 2.0 / 3.0 물리 계층(PHY) 적합성 시험의 자동화 흐름
• 시험 대상별 참조 파형: CEM 엔드포인트, CEM 루트 컴플렉스, 송신(TX), 수신(RX), 기준 클록(RefClk), 이퀄라이제이션 프리셋
• 시험 결과 오프라인 분석과 보고서 내보내기(HTML / PDF)

문서 개요

이 문서는 PCIe 적합성 시험 옵션의 PC용 소프트웨어 사용법을 설명합니다. 이 소프트웨어는 RIGOL DS80000 시리즈 디지털 오실로스코프와 함께 사용하며, PCIe 1.0 / 2.0 / 3.0 적합성 검증에 필요한 데이터 채널과 기준 클록 관련 신호의 수집, 분석, 보고서 출력을 지원합니다.

이 옵션은 네트워크로 오실로스코프를 제어해 지정한 시험 지점의 파형을 수집하고, 표준화된 절차에 따라 자동으로 측정하고 합격/불합격을 판정한 뒤 시험 보고서를 내보냅니다. 올바르게 사용하려면 작업을 시작하기 전에 이 문서를 읽어 보시기 바랍니다.

시험 장비

PCIe 적합성 시험을 하려면 먼저 필요한 장비와 소프트웨어를 준비해야 합니다.

적합성 옵션 요건

• 소프트웨어 형태: PC용 Windows 독립 실행형 응용 프로그램
• 라이선스: 옵션을 구매한 뒤 RIGOL 웹사이트에서 등록해 옵션 라이선스를 받습니다.

PC 하드웨어와 운영체제 요건

오실로스코프 기본 요건

• 채널 간 지연 일관성(중요): PCIe 3.0 기준 약 2 ps
• CALOUT 출력 능력: 1 ms 길이의 100 MHz 펄스 신호 지원

시험 지그와 케이블 요건

PCI-SIG 공식 지그 사용을 권장합니다(예시).

• PCIe GEN3 CLB Rev0 (X1/X16)
• PCIe GEN3 CLB Rev0 (X4-CX8)
• PCI EXPRESS Gen-3 Compliance Base Board (MAIN)
• PCI EXPRESS Gen-3 Compliance Base Board (Riser)

케이블은 다음이 필요합니다.

• SMP(직각 암) – SMA 시험 케이블 × 5
• SMA – SMA 시험 케이블 × 5
• SMP – SMP(직각 암) 케이블 × 2

시험 장비 연결과 준비

1. 옵션 소프트웨어를 설치하고 라이선스를 가져옵니다(임포트).
2. PC와 오실로스코프를 네트워크로 연결합니다.
3. 시험 대상 장치(DUT), 지그, 케이블을 준비합니다.

소프트웨어 설치와 사용

RigolCTS PC 소프트웨어는 RIGOL DS80000 시리즈 디지털 오실로스코프를 원격 제어해 PCIe 적합성 분석 기능을 실행합니다.

설치와 실행

PCIe 적합성 시험 소프트웨어의 설치 파일은 RigolCTS-PCIe.exe입니다. 설치 파일을 두 번 눌러 설치를 마치면 바탕화면에 바로가기 아이콘이 생깁니다. 아이콘을 오른쪽 클릭해 관리자 권한으로 실행하면 RigolCTS 소프트웨어가 열립니다. 또는 PC에서 시작 > RIGOL > RigolCTS-PCIe의 바로가기를 오른쪽 클릭해 관리자 권한으로 실행해도 됩니다.

화면 오른쪽 위의 아이콘은 다음 기능을 제공합니다.

오실로스코프 연결

1. 메인 화면에서 오실로스코프 버튼을 눌러 오실로스코프 설정 화면으로 들어갑니다.
2. 호스트 주소 칸에 오실로스코프의 IP를 입력하고 장비 정보 가져오기 버튼을 누릅니다. 연결에 성공하면 제조사, 모델, 일련번호, 펌웨어 버전, VISA 주소가 표시됩니다.
3. 연결을 마치면 이 소프트웨어에서 오실로스코프를 원격으로 조작해 PCIe 적합성 분석 시험을 할 수 있습니다.
4. 왼쪽 위의 뒤로 가기 화살표를 눌러 메인 화면으로 돌아갑니다.

시험 프로젝트 만들기

시험을 시작하기 전에 먼저 시험 프로젝트를 만들어야 합니다.

1. PCIe 탭을 눌러 PCIe 프로젝트 목록 화면으로 들어갑니다.
2. 시험 지점을 선택합니다: 애드인 카드(CEM) / 메인보드(CEM) / 송신단(Base-Tx) / 수신단(Base-Rx) / 기준 클록(Ref-Clock)
3. 추가 버튼을 눌러 프로젝트 설정 메뉴로 들어갑니다.

1. 프로젝트 정보를 입력합니다. 시험 이름과 수정 시간은 기본값을 그대로 둘 수 있고, 시험 메모는 선택 사항입니다. 실제 상황에 맞게 DUT 유형을 고릅니다.
2. 확인 추가를 눌러 프로젝트 생성을 마칩니다.

프로젝트 열기

“PCIe 적합성” 창에서 DUT 유형을 고르면 그 유형의 모든 시험 프로젝트가 보입니다. 가장 오른쪽 작업 열의 버튼으로 다음을 할 수 있습니다.

• 프로젝트 정보 수정
• 시험 프로젝트 삭제
• 프로젝트 오른쪽 끝의 열기 아이콘을 눌러 해당 시험 프로젝트 화면으로 들어가기

시험 항목 선택

소프트웨어 프로젝트 화면의 왼쪽에는 실행할 수 있는 모든 시험 항목이 나옵니다. 항목 앞의 체크박스로 실행할 항목을 고릅니다(4단계 트리 구조로 분류와 선택 지원).

• 시험 항목 상세 정보 보기: 항목을 누르면 창 왼쪽 아래에 시험 내용, 합격 한계 조건, 한계의 근거, 마진 계산식 등이 표시됩니다.
• 여러 시험을 한 번에 실행: 여러 항목을 선택하면 시스템이 선택한 순서대로 자동으로 차례차례 실행합니다.

시험 설정

창 오른쪽의 시험 설정 탭에서 다음 기본 설정을 할 수 있습니다.

연결도

연결도 하위 화면으로 들어가면 현재 DUT 유형과 선택한 시험 항목에 맞는 시험 연결도와 연결 순서가 나옵니다. 화면의 안내 그림에 따라 장비를 물리적으로 연결합니다.

아래는 연결도 화면에 나오는 연결 순서의 한 예입니다(그림 6 속 중국어 안내문을 한국어로 옮김).

1. PCI EXPRESS Gen-3 Compliance Base Board(Main) 지그의 에지 커넥터를 PCI EXPRESS Gen-3 Compliance Base Board(Riser) 지그의 PCIe 슬롯에 꽂습니다.
2. DUT를 Main 보드의 PCIe 슬롯에 꽂습니다.
3. ATX 전원을 Main 보드에 꽂습니다.
4. SMP 케이블로 Main 보드의 J85와 J5를 각각 Riser 보드의 RX Lane N의 P극과 N극에 연결합니다.
5. SMP-SMA 케이블로 Main 보드의 TX Lane N의 P극과 N극을 오실로스코프 채널 1과 채널 3에 연결합니다.
6. Main 보드의 SW4 스위치를 BRD REF CLK로 돌립니다.
7. Main 보드의 전원 스위치 SW3을 ON으로 올립니다.

시험 실행

“시험 실행” 창으로 들어가 화면의 시험 순서를 따릅니다.

1. 먼저 시험 장비가 연결도 그림대로 올바르게 연결되어 있는지 확인합니다.
2. 시험 시작 버튼을 눌러 시험을 시작합니다.

시험 항목별 절차

CEM 엔드포인트(CEM-EndPoint)

시험 개요 — CEM 말단 장치(애드인 카드)의 데이터 채널 관련 적합성 지표를 속도 조건별로 검증합니다.

• 적용 속도: 2.5 / 5 / 8 GT/s
• 일반적인 선택 조건: 5 GT/s 디엠퍼시스(-3.5 dB / -6.0 dB), 소프트웨어 안내에 따라 크로스토크 있음/없음 시나리오, RefClk 유형(Clean Clock / SSC)

참조 파형

시험 절차

1. “시험 설정”에서 프로토콜 버전과 속도(2.5 / 5 / 8 GT/s)를 고르고, 시험 지점은 CEM-EndPoint 시나리오에 맞는 연결 위치로 선택합니다.
2. 왼쪽 시험 항목 트리에서 CEM-EndPoint 분류로 들어가 실행할 항목을 체크합니다.
3. “연결도”를 확인하고, 안내에 따라 DUT를 목표 상태로 설정합니다.
4. 시험 시작을 누르고 수집과 계산이 끝나기를 기다립니다.
5. 결과 화면에서 판정 결과를 확인하고, 바로 보고서를 내보낼 수 있습니다.

시험 결과

• 결과 화면 출력: 측정값, 한계값, 판정 결론, 핵심 근거 그림
• 보고서 출력: 해당 절과 요약 결론이 함께 생성됨

CEM 루트 컴플렉스(CEM-RootComplex)

시험 개요 — CEM 메인보드(루트 컴플렉스)의 데이터 채널 관련 적합성 지표를 속도 조건별로 검증합니다.

• 적용 속도: 2.5 / 5 / 8 GT/s
• 일반적인 선택 조건: 소프트웨어 안내에 따라 크로스토크 있음/없음 시나리오, RefClk 유형(Clean Clock / SSC)

참조 파형

시험 절차

1. “시험 설정”에서 프로토콜 버전과 속도(2.5 / 5 / 8 GT/s)를 고르고, 시험 지점은 CEM-RootComplex 시나리오에 맞는 연결 위치로 선택합니다.
2. 왼쪽 시험 항목 트리에서 CEM-RootComplex 분류로 들어가 항목을 체크합니다.
3. 장비 연결과 DUT 설정을 확인합니다.
4. 시험 시작을 누르고 끝나기를 기다립니다.
5. 결과를 확인하고 보고서를 내보냅니다.

시험 결과 — CEM-EndPoint와 같습니다.

송신단(TX)

시험 개요 — 송신단이 속도 조건별로 내보내는 신호의 적합성 지표를 검증합니다.

• 적용 속도: 2.5 / 5 / 8 GT/s
• 일반적인 선택 조건: 5 GT/s 디엠퍼시스(-3.5 dB / -6.0 dB), 안내에 따라 애드인 카드/메인보드 등 시험 지점 선택, RefClk 유형(Clean Clock / SSC)

참조 파형

시험 절차

1. “시험 설정”에서 프로토콜 버전과 속도(2.5 / 5 / 8 GT/s)를 고르고, 시험 지점은 송신단(TX)을 선택합니다.
2. 왼쪽 시험 항목 트리에서 TX 분류로 들어가 항목을 체크합니다.
3. 장비 연결과 DUT 설정을 확인합니다.
4. 시험 시작을 누르고 끝나기를 기다립니다.
5. 결과를 확인하고 보고서를 내보냅니다.

시험 결과 — CEM-EndPoint와 같습니다.

수신단(RX)

시험 개요 — 수신단이 속도 조건별로 갖는 수신 관련 적합성 지표를 검증합니다.

• 적용 속도: 2.5 / 5 GT/s (8 GT/s는 해당 없음)

참조 파형

시험 절차

1. “시험 설정”에서 프로토콜 버전과 속도(2.5 / 5 GT/s)를 고르고, 시험 지점은 수신단(RX)을 선택합니다.
2. 왼쪽 시험 항목 트리에서 RX 분류로 들어가 항목을 체크합니다.
3. 장비 연결과 DUT 설정을 확인합니다.
4. 시험 시작을 누르고 끝나기를 기다립니다.
5. 결과를 확인하고 보고서를 내보냅니다.

시험 결과 — CEM-EndPoint와 같습니다.

기준 클록(RefClk)

시험 개요 — 기준 클록의 핵심 지표와 속도 관련 시험 조건을 검증합니다.

• 적용 속도: 2.5 / 5 / 8 GT/s
• 일반적인 선택 조건: RefClk 유형(Clean Clock / SSC)

참조 파형

시험 절차

1. “시험 설정”에서 기준 클록 유형과 속도 관련 옵션을 고릅니다.
2. 왼쪽 시험 항목 트리에서 RefClk 분류로 들어가 항목을 체크합니다.
3. 장비 연결을 확인합니다(기준 클록을 지정한 채널에 연결).
4. 시험 시작을 누르고 끝나기를 기다립니다.
5. 결과를 확인하고 보고서를 내보냅니다.

시험 결과 — CEM-EndPoint와 같습니다.

이퀄라이제이션 프리셋(Equalization Presets)

시험 개요 — 8 GT/s 환경에서 이퀄라이제이션 프리셋과 관련된 시험 항목을 검증합니다(프로젝트 화면 트리의 De-emphasis P0~P3, Preshoot P5 등).

• 적용 속도: 8 GT/s

참조 파형

시험 절차

1. “시험 설정”에서 프로토콜 버전을 고르고 속도를 8 GT/s로 설정합니다.
2. 왼쪽 시험 항목 트리에서 Equalization Presets 분류로 들어가 항목을 체크합니다.
3. 장비 연결과 DUT 설정을 확인합니다.
4. 시험 시작을 누르고 끝나기를 기다립니다.
5. 결과를 확인하고 보고서를 내보냅니다.

시험 결과 — CEM-EndPoint와 같습니다.

시험 대상별 한눈에 보기

오프라인 분석과 보고서 내보내기

오프라인 분석

시험 실행 단계를 마치면 오프라인 분석 화면에서 저장해 둔 파형 데이터 파일로 적합성 분석을 할 수 있습니다.

• 저장된 파형 데이터 파일을 읽어 측정을 수행하고 보고서를 생성합니다.
• 분석 시작 버튼을 누르면 분석이 진행되고, 끝나면 시험 보고서가 표시됩니다.

보고서 내보내기

보고서 내보내기 탭을 눌러 저장 형식과 파일 경로를 고르고 보고서를 로컬 파일로 저장합니다.

• HTML과 PDF 형식을 지원합니다.
• 내보내는 파일 이름과 저장 경로를 직접 지정할 수 있습니다.

정리

• 이 옵션은 DS80000 시리즈 오실로스코프와 RigolCTS-PCIe 소프트웨어로 PCIe 1.0 / 2.0 / 3.0의 PHY 적합성 시험을 자동화합니다.
• 오실로스코프는 PCIe 2.0/3.0 기준 12 GHz 이상 대역폭, 40 GSa/s 이상이 필요하고, PCI-SIG 공식 지그와 SMP/SMA 케이블이 필요합니다.
• 순서는 연결 → 프로젝트 생성 → 시험 항목·설정 선택 → 연결도 확인 → 시험 시작 → 결과 확인 → 보고서 내보내기입니다.

본 글은 RIGOL 응용 가이드(문서 번호 ANM07000-1110)를 한국어로 옮기고 읽기 쉽게 재구성한 것입니다. 사양과 구성은 예고 없이 변경될 수 있습니다.