万兆网卡设计中PCIE 4.0接口信号完整性仿真分析

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.1205

电子与封装 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (12): 120301 . doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2022.1205

万兆网卡设计中PCIE 4.0接口信号完整性仿真分析

李开杰;林凡淼;郁文君;张恒

中科芯集成电路有限公司，江苏无锡 214072

收稿日期:2022-05-24 发布日期:2022-07-27
作者简介:李开杰（1993—），男，江苏兴化人，硕士，助理工程师，从事信号完整性仿真研究。

Simulation Analysis of PCIE 4.0 Interface Signal Integrity in 10 Gigabit Network Card Design

LI Kaijie, LIN Fanmiao, YU Wenjun, ZHANG Heng

China Key System & Integrated Circuit Co., Ltd., Wuxi 214072, China

Received:2022-05-24 Published:2022-07-27

摘要/Abstract

摘要： 由于目前已有的PCIE接口信号完整性仿真精度和可靠性较低，建立了一种新的PCIE 4.0信号通道链路模型和仿真分析方法。通过仿真软件POWERSI对万兆网卡PCB建立×4 PCIE 4.0信号通道链路模型；利用已建立的模型在ADS软件中进行时域、频域和回环仿真；对仿真得到的回波损耗、插入损耗和眼图进行分析，判断PCIE 4.0信号走线是否满足设计要求。通过该方法得到的8对PCIE 4.0差分信号的回波损耗均小于-6 dB，插入损耗均大于-28 dB，眼图的眼宽和眼高均大于0.3 UI和15 mV，满足PCIE 4.0协议规范的要求，与已有的仿真结果相比，该方法的可靠性更高。

关键词: PCIE4.0, 信号完整性, 回波损耗, 插入损耗, 眼图

Abstract: For the existing PCIE interface signal integrity simulation has low accuracy and reliability, a new PCIE 4.0 signal channel link model and simulation analysis method is established. Simulation software POWERSI is used to model the ×4 PCIE 4.0 signal channel link of 10 Gigabit network card PCB. The time domain, frequency domain and loopback simulation are carried out in ADS software by the established model. The return loss, insertion loss and eye diagram obtained from the simulation are analyzed to judge whether the PCIE 4.0 signal routing meets the design requirements. The return loss of eight pairs of PCIE 4.0 differential signals obtained by this method are less than -6 dB, the insertion loss are greater than -28 dB, and the eye widths and eye heights of the eye diagrams are greater than 0.3 UI and 15 mV, which meet the requirements of PCIE 4.0 protocol specification. Compared with the existing simulation results, the simulation results of this method are more reliable.

Key words: PCIE 4.0, signal integrity, return loss, insertion loss, eye diagram

中图分类号:

TN915.61

李开杰;林凡淼;郁文君;张恒. 万兆网卡设计中PCIE 4.0接口信号完整性仿真分析[J]. 电子与封装, 2022, 22(12): 120301 .

LI Kaijie, LIN Fanmiao, YU Wenjun, ZHANG Heng. Simulation Analysis of PCIE 4.0 Interface Signal Integrity in 10 Gigabit Network Card Design[J]. Electronics & Packaging, 2022, 22(12): 120301 .

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中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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Simulation Analysis of PCIE 4.0 Interface Signal Integrity in 10 Gigabit Network Card Design

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