Virtex-6 FPGA GTX Transceiver PCIe 2.0 Characterization Report: 2.5 & 5.0 Gb/s Electrical Standard

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本篇文档是关于Virtex-6 FPGA GTX Transceiver的详细测试报告，专注于PCI Express 2.0（包括2.5 Gb/s和5.0 Gb/s的速度等级）的电气标准。这份报告名为"RPT121(v1.0) - November 3, 2010"，由Xilinx公司发布，旨在为设计者开发与Xilinx硬件设备兼容的产品提供技术指导。报告内容涵盖了Virtex-6系列FPGA的GTX收发器特性及其在PCI Express 2.0规范下的行为。在PCI Express 2.0标准下，GTX Transceiver是一个关键组件，它负责在FPGA和外部高速总线系统之间进行数据传输，确保高效的带宽利用和信号完整性。PCIe 2.0标准引入了双通道模式，提供了比PCIe 1.0更快的数据传输速度，对于需要高性能接口的系统，如服务器、数据中心和高性能计算设备，这种高速度是必不可少的。该报告可能包括了以下内容： 1. 硬件概述：介绍了Virtex-6 FPGA的GTX Transceiver模块的设计规格，包括引脚配置、功能模块和物理实现。 2. 电气特性和性能：详细描述了GTX Transceiver在不同工作频率下的信号质量、噪声容限、以及电源管理特性，确保满足PCIe 2.0的电气规范。 3. 一致性测试：展示了针对PCIe 2.0标准的严格测试结果，包括Gen2（2.5 Gb/s）和Gen2+（5.0 Gb/s）的速率验证，数据传输的错误率和延迟测量。 4. 协议一致性：讨论了GTX Transceiver如何处理PCIe的协议细节，如握手信号、错误检测和校正机制，以及如何实现正确的时序和同步。 5. 软件接口和支持：可能包括驱动程序和SDK的使用指南，以及如何通过Xilinx提供的工具进行有效的集成和调试。 6. 限制和注意事项：报告中会列出一些用户需要注意的关键事项，如温度限制、过电流保护策略，以及可能影响性能的环境因素。 7. 法律责任声明：明确指出未经Xilinx书面许可，不得复制、分发或修改文档内容，同时也申明Xilinx对文档中可能出现的错误不承担任何责任，并保留随时更新文档的权利。这份报告是设计工程师在使用Virtex-6 FPGA与PCIe 2.0接口时的重要参考资料，对于确保系统的稳定性和性能优化具有重要意义。阅读和理解这些信息有助于开发出兼容并能充分利用PCIe 2.0标准优势的高性能系统设计。

资源详情

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Virtex-6 FPGA GTX Transceiver Report for PCIe 2.0 www.xilinx.com 7

RPT121 (v1.0) November 3, 2010

Summary of Results

Table 3 and Table 4 show the tested Virtex-6 FPGA GTX transceiver performance results

against the PCI Express Base Specification, Revision 2.1 and the PCI Express Card

Electromechanical Specification, Revision 2.0. The data reported in these tables represents the

values obtained under the worst-case voltage, temperature, and performance corner

conditions.

Table 3: PCI Express 2.0 Characterization Summary of Results for 2.5 Gb/s Line Rate

Test Name Parameter Specification

Worst-Case

Test Result

Units Compliant

Unit Interval

(1)

Minimum 399.88 400.03 ps Yes

Maximum 400.12 400.04 ps Yes

Template Tests

(1)

Maximum

Zero Mask

Failure

Zero

Number of

failures

Yes

Peak Differential Output Voltage

(1)

Minimum 360 Programmable mV Yes

Maximum 1200 Programmable mV Yes

Minimum Eye Width

(1)

Minimum 287 334.6 ps Yes

Median to Max Jitter

(1)

Maximum 56.5 30.08 ps Yes

TX Differential Return Loss Frequency

Profile

See

Figure 20 dB Yes

TX Common Mode Return Loss Frequency

Profile

See

Figure 21 dB Yes

PLL Bandwidth Minimum 1.5 4.00 MHz Yes

Maximum 22 15.00 MHz Yes

PLL Peaking Maximum 3 1.32 dB Yes

RX Differential Return Loss Frequency

Profile

See

Figure 34 dB Yes

RX Common Mode Return Loss Frequency

Profile

See

Figure 35 dB Yes

Notes:

1. Part of the Add-in Card Transmitter test for PCI Express, Revision 2.0.

Table 4: PCI Express 2.0 Characterization Summary of Results for 5.0 Gb/s Line Rate

Test Name Parameter Specification

Worst-Case

Test Result

Units Compliant

Unit Interval

(1)

Minimum 199.94 200.01 ps Yes

Maximum 200.06 200.01 ps Yes

Template Tests

(1)

Maximum

Zero Mask

Failure

Zero Number of

failures

Yes

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