PCIe Express® (PCIe®)
評估研發流程的效能
PCI Express® (PCIe®) 為一種高速序列互連標準，廣泛應用於資料中心、運算平台、儲存系統及汽車電子領域。
PCIe 規範由 PCI-SIG® (Peripheral Component Interconnect Special Interest Group) 制定與維護。受 AI 伺服器與資料中心對更高資料傳輸能力需求驅動，最新的 PCIe 7.0 規範已於 2025 年正式發布，而下一代 PCIe 8.0 標準的開發工作亦已全面展開。
與此同時，隨著資料速率持續攀升，電氣互連所面臨的挑戰也日益加劇，包括極高的傳輸損耗及大幅縮短的有效傳輸距離。為了解決這些限制，業界正積極推動光互連技術發展；相較於傳統電氣鏈路，光互連具備更低損耗、更長傳輸距離，以及更高速資料傳輸的潛力。
PCI-SIG®、PCIe® 與 PCI Express® 為 PCI-SIG 的註冊商標。
晶片
擴充卡
光學佈線
連接器
白皮書:
突破高速介面差分對時序偏移的設計與驗證挑戰
在 PCIe、USB 等數位訊號介面中，隨著資料傳輸速率提升，差分介面中產生的差分對內部偏移 (Intra-Pair Skew) 對通訊品質的影響日益顯著。
本白皮書介紹了 Intra-Pair Skew 在高速數位傳輸中的影響和挑戰，以及評估偏差程度的必要性。
白皮書:
PCIe® 6.0: Testing for a New Generation
PCI Express® (PCIe) 6.0 增加了產品設計驗證的複雜性。
本白皮書概述了各種技術和適合的訊號完整性測量解決方案。
PCIe測試挑戰
在 PCIe 5.0 之前，主流調變方式為不歸零 (NRZ) 調變技術，透過兩種電壓等級傳輸數位資料。然而，為滿足更高速與更大容量的資料傳輸需求，PCIe 6.0 採用四階脈衝振幅調變 (PAM4) 技術，使用四個電壓位準在每個符號 (symbol) 傳輸兩個位元，並導入前向糾錯 (Forward Error Correction；FEC) 機制。這些技術亦沿用至 PCIe 7.0。透過每個符號傳輸兩個位元，PAM4 調變方式可在相同頻寬下實現 NRZ 的雙倍資料速率，進而提升頻寬效率。另一方面，PAM4 對抖動與雜訊的敏感度更高，其影響更為顯著，使 PCIe 設備的設計複雜度大幅提升。
在開發的每個階段，從原型調試和設計驗證到合規性測試和商業發布，訊號品質評估對於高速數位系統都至關重要。 訊號品質測試不僅提供設計改善的關鍵回饋，也有助於提升產品可靠性。 此外，確保主機與設備的互通性需要進行實體層測試，例如抖動容忍度評估與連線建立期間的 Link Training 測試。 除了正常情況外，亦需驗證異常情況下的行為。
NRZ 波形
PAM4 波形
PCIe研發解決方案
測試可確保並提升 PCIe 設備實體層的數位訊號品質。
傳送端與接收端測試
發射器 (Tx) 測試使用實時示波器 (Real-Time Oscilloscope, RTO) 來評估 PCIe 設備輸出的參考時脈和數據訊號的上升/下降時間、振幅、眼圖寬度、抖動等。此外，鎖相環 (Phase Locked Loop, PLL) 頻寬由 RTO 使用脈衝模式產生器 (Pulse Pattern Generator, PPG) 作為訊號源來測量。
接收器 (Rx) 測試透過使用 PPG 和誤碼率 (Bit Error Rate, BER) 測試儀對電訊號施加壓力 (例如雜訊和抖動)，來評估 PCIe 裝置的抖動容限、串擾、運行裕度等。
安立知的訊號品質分析儀-R MP1900A 是一款高效能、8 插槽模組化 BER 測試儀。 它支援使用 NRZ/PAM4 訊號的高速匯流排介面（如 PCI Express）進行物理層測量——並整合於單一儀器中。
此外，安立知的 Sequence Editor（選購功能 051）可搭配 SI 與 PAM4 PPG 使用，提供從建構高速數位介面測試模式與測試序列，到執行測試的一站式解決方案，兼具效率與可靠性。 Sequence Editor 採用直覺式圖形介面，異常與壓力測試情境的測試序列，支援符合相容性要求的彈性測試，並可驗證實體層效能、重現邏輯層錯誤行為，以及有效進行根本原因分析。
白皮書:
PCIe 6.0: Testing for a New Generation
影片:
MP1900A PCIe 6.0 Compliance Test
Leaflet介紹:
技術說明:
Empirical BER Characterization of Intra-Pair Skew for PCIe® at 64 GT/s
應用指南:
協議測試
PCIe 使用鏈路訓練狀態機 (Link Training and Status State Machine, LTSSM) 來管理實體層中連接 (鏈) 的狀態轉換，協議測試可評估 LTSSM 是否正常轉換。此外，它還可以在發生鏈路問題時，分析鏈路訓練和 LTSSM，以確定原因是物理錯誤還是邏輯錯誤。
傳送端測試、接收端測試與 Protocol 測試皆可透過安立知的的 Signal Quality Analyzer-R MP1900A 搭配合作夥伴提供的 RTO 來執行。MP1900A 整合了 PPG 與 BER 測試儀，並可透過專用軟體自動控制 MP1900A 與 RTO，輕鬆設定複雜的測試條件，有效縮短除錯與相容性測試所需時間。
產品目錄:
Signal Quality Analyzer-R MP1900A - PCIe/USB/Thunderbolt/Display Port Test Solutions
互連測試
在原型裝置開發階段，針對訊號劣化原因的特性分析與效能改善，需評估零件與訊號線的插入損耗與反射損耗，這類測試稱為互連測試。
安立知的向量網路分析儀（Vector Network Analyzer），例如 ME7838 系列與 MS4640B 系列，可用於評估硬體中電氣配線的頻率特性、反射特性（S 參數）與阻抗，包括搭載 USB 裝置的印刷電路板或材料等。
白皮書:
- PAM4 Demands Accurate S-Parameter
- Exploring VNAs: The Definitive Tool for Signal Integrity in High-Speed Digital Systems
影片:
案例分享
Qualitas Semiconductor Co., Ltd.
高速互連 IP 開發領域的領導廠商，透過導入 Anritsu 安立知的向量網路分析儀，提高了其驗證能力與開發效率。
微星科技股份有限公司
解決尖端 PC 和周邊設備開發過程中，高速數位傳輸所面臨的技術問題。
使用 BER 測試器和 VNA 已取得哪些顯著的成就？
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