Anritsu安立知繼今年3月在台北舉行【Anritsu Showcase 2022】，結合「5G-Advanced暨高速介面測試」兩大主題造成廣大迴響後，此雙主題科技展的新竹場也在日前登場，「Digital Test」展區再度攜手Granite River Lab (GRL)、Tektronix和Teledyne LeCroy等數位聯盟夥伴，共同展示針對PCI Express (PCIe)、USB和DisplayPort (DP)等高速介面的最新測試解決方案，協助客戶克服測試挑戰，並加快數位系統設計的推出時程。

高速傳輸介面規格更上層樓

因應資料中心的資料量與網路速度與日俱增，作為主要高速傳輸介面的Ethernet速度已進展到800GbE。據Anritsu安立知技術經理王榆淙介紹，IEEE對於Ethernet標準的規劃腳步較快，在800GbE之後將緊接著討論1.6TbE規格。

PCI Express (PCIe)在訊號擷取方面扮演重要角色。晶片與系統供應商已為PCIe 5.0開發相應的測試解決方案。同時，PIC-SIG協會正規劃新的PCIe 6.0規格，其Base Spec已經來到1.0版，後續的CEM Spec也在定義中。此外，市場預計將自2023年開始轉向支援高達112Gbps資料速率的800GbE，傳輸結構也將從非對稱式(400Gb)演進至4對4對稱式結構，即電氣與光訊號的4路同步轉換傳輸。

高速數位介面市場發展趨勢：持續支援更高資料傳輸速率。

(來源：Anritsu)

針對800GbE規格，協會預期後續演進可達到112GBaud PAM4調變，光學部份同樣支援106Gbit/s x 8和200Gbit/s x 4的傳輸結構。到了1.6TbE，通道數還將進一步擴展以提升整體傳輸能力，達到106Gbit/s x 16或200Gbit/s x 8的傳輸架構，這同時也是後續的傳輸架構終極目標。

PAM4調變機制帶來測試挑戰

而在訊號調變上，未來的Ethernet都將採用PAM4調變機制。王榆淙解釋，「相較於採用1、0進行數位轉換的傳統NRZ，PAM4藉由增加振幅調變進行4階變化，讓1階振幅變化(約2位元資料量)可用同樣頻寬有效地提升整體傳輸效益，達到2倍的效果。」

然而，PAM4訊號由於串擾以及較NRZ較小的眼高和眼寬，在傳輸時可能造成衰減，對於整體的傳輸距離與效果也有不同程度的影響。因此，針對PAM4訊號傳輸的測試，儀器設備必須可在Gray coding、前置編碼(precoding)和解碼(decoding)等不同編碼之間自動切換，協助使用者加速測試轉換。

針對高速PAM4傳輸，必須以FEC分析進行抖動容限測試，才能確保傳輸品質。

(來源：Anritsu)

PCIe 6.0預計也將沿用PAM4調變機制(64GT/s PAM4)，針對資料密集市場，包括高效能運算(HPC)、AI/ML、物聯網(IoT)、資料中心、汽車、軍事/航空等應用，其主要優勢在於倍增頻寬、低延遲以及向下相容PCIe的所有版本規格。

至於USB4的下一代I/O，則將從NRZ改採PAM3調變機制。此外，USB-IF協會目前正製定USB4 2.0新版規格，除了支援雙路達40Gbps的傳輸速率，預計明年初以前底定CTS SNDR、RLMT與Tx/Rx等初版規格。

針對PAM3和PAM4的訊號校準，均可採用Anritsu安立知的誤碼率測試儀(BERT) MP1900A。只需選擇相應板卡，模組化儀器MP1900A即可因應PAM3或PAM4的不同測試要求。

延伸閱讀：PCIe 6.0 Testing for a New Generation

MP1900A訊號品質分析儀可因應PCIe/PAM3或PAM4介面需求，提供多合一支援。

(來源：Anritsu)

聯盟夥伴方案克服高速介面測試挑戰

PCIe 5.0/6.0 TRx測試方案加快數位設計

PCIe匯流排速度正從4.0演進到5.0版並成為主流規格，業界主要OEM/ODM也以PCIe 5.0規格為其測試要求。PCIe 5.0 Base規格早在2019年就緒，CEM與PHY規格也來到1.0版，顯示其測試規範、儀器方案與特性均已成熟。

Tektronix技術經理黃芳川強調，「從PCIe 4.0到6.0版，PCIe規格的複雜度持續增加，測量時必須特別注意訊號損耗，無論是系統板、擴充卡(AIC)都要額外增加其最大損耗值，才能確保符合規格。」例如，PCIe 5.0架構的損耗目標為-(34 to 37) dB @ 16GHz，如果實際測量測時端對端的目標損耗為36dB，無論是Tx系統板測試或Rx的校準測試都要額外增加36dB損耗。

從PCIe 4.0進展到6.0，PCIe規格的複雜度持續增加。

(來源：Tektronix)

由於5.0版以上測試對於Tx/Rx的頻寬要求不同，黃芳川介紹，Tektronix採用堆疊的示波器測試解決方案將高頻通道分開來，最多可堆疊到4個通道支援最高70GHz頻寬，以支援高達50GHz的Rx校準。Tx部份由於移除了clock測項，可使用33GHz示波器測量。

針對5.0的Rx校準，Tektronix的示波器搭配Anritsu安立知MP1900A，可執行模擬、產生波形與校準。Tektronix並提供軟體解決方案以進行除錯，例如以DPOJET量測眼寬(EW)、眼高(EH)和抖動、SDLA執行通道的嵌入和去嵌入等。

PCIe 5.0 Base Rx校準與測試解決方案配置。

(來源：Tektronix)

自動化軟硬體簡化DP2.1 Tx/Rx校準與測試

隨著DisplayPort來到2.1版，資料速率與PHY均較上一代1.4版大幅提升。GRL資深技術工程師李炫娥指出，DP2.1版規格新增支援20/13.5/10Gbps (UHBR 10/13.5/20)資料速率，並保留DP1.4的資料速率以向下相容。資料速率增加，也有助於讓支援解析度從8K倍增到16K。編碼(Coding)方面，DP2.1在8b/10b (DP1.4)的基礎上增加了128b/132b編碼。為了補強訊號損耗，Tx/Rx等化(EQ)部份均增加1.4版的DFE支援。

因應DP2.1版規格的改進以及原有連接器的損耗較大，VESA協會相應地推出新版連接器，包括增強版(Enh)標準DP連接器(Type 1 & 2)以及Enh miniDP連接器，分別支援UHBR10 (Type 1)和UHBR20 (Type 2)的更高資料傳輸速率。

在執行DP2.1 Rx校準測試時，首先校準DDj、Rj、Sj、總抖動(Tj)，接著是EH、插入損耗和眼圖等。測試設置採用Anritsu安立知的BERT或波形產生器連接DC Block，再連接至示波器進行校準。

儘管DP2.1和1.4版明顯存在差異，但DP2.1 Rx PHY的測試和設置基本上類似1.4版和USB4，必須搭配AUX控制器和DUT以進行Link Training通訊。透過AUX控制器確認DUT是否支援DP2.1，並啟動128/132bit編碼後，再依序執行鎖頻(frequency lock)、鎖碼(symbol lock)以及讀取誤碼數(error count)等步驟。

DP2.1 Rx PHY測試步驟。

(來源：GRL)

為此，GRL開發符合DP2.1規格的Tx/Rx測試軟體，可搭配Anritsu安立知的BERT和Tektronix的示波器進行自動化校準與驗證。此外，GRL還開發自動化儀器硬體——USB Type-C Power Delivery (PD) EPR測試分析儀(C2-EPR)，一鍵執行高達240W的PD一致性測試，包括最新USB PD 3.1，實現Sink/Source DUT的完整測試和驗證。

模組化示波器彈性化支援多種USB Type-C認證

USB Type-C技術廣泛包括USB2、DP1.4、USB3.1/3.2、USB4、TB3&4、DP2.0/2.1以及下一代的USB4 2.0等介面。針對這些所謂的「週邊」(peripherals)介面，Teledyne LeCroy技術經理林賢鎰介紹，該公司的QPHY自動測試軟體與示波器可執行PHY Tx/Rx相容性測試與邏輯層測試(CrossSync PHY)，並可為USB PD (300Kb/s BMC)、DP AUX (2Mb/s)和USB4 SB (1Mb/s)等較低速介面進行PHY Logic和邊帶(Sideband)測試。

由於USB4和DP2.x電氣/相容性測試(CTS)分別要求支援至少21GHz與25GHz頻寬，LeCroy為此採用模組化的示波器，以因應不同介面規格彈性化擴充頻寬與通道的需求。搭配此即時示波器以及Anritsu安立知的 BERT MP1900A或波形產生器，並連接線纜、治具和DUT，則可針對Rx端通道進行校準。

USB4 Rx校準測試設置：模組化示波器搭配BERT有助於加速SSC、ACCM、抖動以及EH/EW等眼圖測項，協助客戶儘快完成測試。

(來源：Teledyne LeCroy)

林賢鎰指出，從USB3.2進展到4.0版以及DP2.0，其更新部份是在Tx端新增一個微控制器，用於控制測試治具的切換。Rx部份則是在校準後必須注意將通道損耗控制在16-17dB的範圍。此外，由於DUT連接可控制插入損耗的0.8M線纜後，可能發生無法辨識、運作不佳、降速或是效率差等問題，LeCory除了支援USB4 PHY和協定測試，也為此分別提供支援Sideband測試的TF-USB-C-SB治具，或是TF-USB-C-HS治具，以便同時支援USB4 High speed和Sideband測試。

模組化平台彈性化部署5G-Advanced應用

【Anritsu Showcase 2022】雙主題科技展的另一項主題——「5G-Advanced」展區也以開放展示的互動形式，介紹Anritsu安立知MT8000A系列平台搭配不同模組或軟體方案，以因應從5G-Advanced、Beyond 5G (B5G)到邁向6G的各種應用需求。

語音的下一步：VoNR

透過MT8000A無線通訊綜合測試平台，搭配SmartStudio NR (SSNR) MX800070A控制軟體，可支援5G裝置的演進數據封包系統(EPS)備援(Fallback)測試，實現5G NR SA模式的VoNR (Voice over New Radio)語音通話。

5G視訊品質測試部份整合MT8000A、SSNR控制軟體以及Spirent Umetrix Video系統。此外，針對IP Throughput，MT8000A搭配MD8475B基地台模擬器，可自動測試裝置在5G基地台移動的使用情境。

增強型RF模組實現5G-Advanced測試

MT8000A採用彈性化模組架構，可因應不同的測試需求搭配控制、基頻或RF等模組，特別是當搭載最新的增強型RF模組MT8000A-033，能以單機支援4CA 4×4 MIMO，以及新無線電雙連接(NR-DC)；結合FR1和FR2頻段分量載波，還可支援更高頻寬，以因應3GPP Release 16及其後續的Release 17測試需求。

5G-Advanced測試提升IoT/IoV效率

因應Release 15-16之後新的5G技術規格(如URLLC)，帶來產線的變化以及V2X測試等新應用。非信令MT8870A通用無線測試儀搭載MU887002A TRx測試模組，不僅因應行動通訊要求增加了埠數，支援頻率(最高7.3GHz)與頻寬等硬體效能也大幅提升，為智慧型手機、IoT與車用等裝置製造大幅提高產線效率。

為了針對5G車聯網(V2X)裝置與應用進行真實的模擬測試，搭配MT8000A與MD8475B平台，以及dSPACE提供的模組化SCALEXIO感測器硬體模擬解決方案，Anritsu與dSPACE聯手在會中展示硬體迴路(HIL)系統整合 5G 網路硬體模擬器，如何在實驗室設置中以增強虛擬試駕的模擬取代實際道路上的即時路況、影像辨識以及避免碰撞等測試。

延伸閱讀：物聯網(IoT)設備測試

O-RAN量產測試

針對小型基地台(Small Cell)的非信令式測試，MT8000A搭配sub-6GHz測試選項MX800046A，以及毫米波(mmWave)頻段測試選項MX800045A，可涵蓋所有主要的400MHz~6GHz的FR1頻段，以及FR2 (24.25-29.5/37-43.5GHz頻段與1GHz分析/調變頻寬)頻段範圍。

因應IEEE 802.11ax標準在Wi-Fi 6推出後不久即擴展Wi-Fi 6E到 7.125GHz，預計接下來推出的Wi-Fi 7 (IEEE 802.11 be)還將增加頻率使用效率以實現超高傳輸效率(EHT)，Wi-Fi 7將繼續支援802.11ax 6GHz頻段，並將通道寬度擴展至320 MHz，並將使用4096QAM符號和16個空間串流。Wi-Fi 7由於提供超過30 Gbps的高數據傳輸效率和低延遲，預計將成為支援4K以上更高解析視訊串流、AR和VR等新應用和服務的關鍵技術。MT8862A無線連接測試儀除了2.4GHz和5GHz (IEEE802.11a/b/g/n/ac)，也增加支援6GHz頻段，在網路模式下量測WLAN裝置的TRx RF特性，如Tx功率或調變精度(EVM)等。安立知長期以來位居WLAN開發的第一線，提供各種符合IEEE802.11標準的WLAN測量解決方案，亦為6 GHz頻段WLAN產品的開發和製造提供全系列可靠的解決方案。

延伸閱讀：Wi-Fi 7 技術趨勢

從5G NTN、B5G到6G…

針對5G NTN (非地面網路)、Beyond 5G到6G通訊，Anritsu安立知技術副理程昭團強調，「為了擴展5G覆蓋，除了無人機或高空中設置Small Cell，長遠之計在於衛星。」因此，3GPP在Release 17中納入低軌(LEO)衛星通訊模式，並向LEO衛星業者招手，以期實現全球覆蓋。至於B5G與6G通訊，日韓業者的投入較多且腳步較快，並正積極尋求D波段或G波段等更大頻寬作為回程網路(backhaul)，而這也相應地涉及更多光電轉換設計，預計將影響矽光子發展。

延伸閱讀：將 6G 推向太赫茲 (THz) 的關鍵技術

程昭團並介紹Anritsu安立知針對衛星通訊推出的多種測試解決方案。例如，針對LEO衛星業者使用的offset-QPSK調變，最小型且輕巧的MS276xA手持式頻譜分析儀(SPA)能一次掃描超寬頻並完成IQ資料擷取。

現場展示的ME7868A雙埠向量網路分析儀(VNA)可利用光纖連接延伸長達100M，以相位同步量測實現OTA等應用。安立知並與e₂ip technologies (e₂ip)合作，使用ME7868A VNA驗證其5G Smart Surfaces訊號分佈技術性能，為室內和戶外網路性能實現最佳化。

Field Master Pro MS2090A支援高達54GHz的IQ擷取，以利於5G Cell測試和NTN訊號分析。此外，最新推出基於銣(Rubidium)的訊號產生器，提供與原子鐘同級的頻率穩定度和訊號純度達43.5GHz，確保升降頻轉換和ADC/DAC量測效率。

活動簡介

從無線連接、更快的處理和運算、網路安全機制、更複雜的虛擬實境(VR)到人工智慧(AI)等技術，都將在未來的每一個嵌入式系統中發揮更關鍵功能。「嵌入式系統設計研討會」將全面涵蓋在電子產業最受熱議的「智慧」、「互連」、「安全」與「運算」等系統之相關硬體和軟體設計。

會中將邀請來自嵌入式設計相關領域的研究人員、代表廠商以及專家，透過專題演講、產品展示與互動交流，從元件、模組到系統，從概念設計到開發工具，深入介紹嵌入式系統設計領域的最新趨勢、創新和關注重點，並深入分享關於嵌入式系統設計的經驗、成果以及遇到的實際挑戰及其解決方案。

贊助廠商

立即報名