在當今快速發(fā)展的數(shù)字時代，高速傳輸已成為電子設(shè)備的基本要求。隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的不斷提升，信號完整性(Signal Integrity， 簡稱SI)
問題變得越來越重要。信號完整性是高速互連系統(tǒng)設(shè)計的基石，高速系統(tǒng)的信號完整性直接關(guān)系到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院拖到y(tǒng)的整體性能。
因此，深入理解信號完整性的基本原理和測試方法對于確保高速系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。
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信號完整性（Signal Integrity，SI）是指一個信號在電路中產(chǎn)生正確的響應的能力。在長距離、高比特率的信號傳輸中，由于多種效應的影響，信號的可信度會降低。因此，高速互連系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)傳輸對信號完整性的要求越來越高。
在高速數(shù)據(jù)傳輸中，信號完整性測試的重要性不言而喻。如果信號在傳輸過程中出現(xiàn)問題，如衰減、反射、失真等，將會導致數(shù)據(jù)傳輸錯誤，甚至系統(tǒng)崩潰。因此，通過信號完整性測試，可以確保信號在傳輸過程中保持正確的形態(tài)和幅度，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
隨著PCIe 6.0和即將到來的PCIe 7.0技術(shù)的高速發(fā)展，傳輸速率不斷突破極限，從112 Gbps到224 Gbps的應用逐漸成熟，未來甚至448Gbps的高速鏈路也將在實際場景中落地。伴隨著速率的大幅提升，高速信號的完整性 (SI) 問題也變得日益突出。從信號反射、串擾、到通道損耗等因素，設(shè)計和驗證過程面臨前所未有的挑戰(zhàn)。在這一背景下，TDR (時域反射計) 測試作為重要的測量手段，對傳輸線的阻抗控制及信號路徑問題的定位至關(guān)重要。TDR測試不僅能夠直觀反映傳輸線的阻抗特性，還可幫助工程師快速識別故障點，是解決高速信號完整性難題的“關(guān)鍵武器”。
高頻高速PCB廣泛應用于AI、高速通信、數(shù)據(jù)中心和消費電子等領(lǐng)域。其性能的穩(wěn)定性和可靠性決定了整個系統(tǒng)的信號完整性和運行效率。高速PCB產(chǎn)業(yè)鏈中的各環(huán)節(jié)緊密相連，共同確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
PCB測試的主要項目包括頻域S參數(shù)、時域阻抗、Rise Time、Skew、眼圖和材料特性等。這些測試項目可以全面評估PCB的傳輸性能、阻抗特性、時序特性以及信號完整性等。
224Gbps高速互連的應用場景非常廣泛，包括但不限于芯片至光引擎 (D2OE) 封裝基板走線、背板互連高速PCB和高速無源銅纜、機架內(nèi)互連高速有源銅纜 (AEC) 以及數(shù)據(jù)中心光模塊 (如OSFP可插拔模塊)。在這些場景中，對傳輸介質(zhì)的性能、傳輸距離以及關(guān)鍵要求都有著嚴格的規(guī)定，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
224Gbps高速線纜的測試指標主要由常規(guī)指標和部分后處理指標組成。常規(guī)指標分為頻域指標和時域指標，其結(jié)果可由VNA直接測量得到。后處理指標，通過對VNA測量數(shù)據(jù)進行算法處理后得到。
隨著AI技術(shù)的快速興起，服務(wù)器及計算設(shè)備對數(shù)據(jù)總線的吞吐量需求呈現(xiàn)指數(shù)級增長，以 PCIe標準為例，為適應AI算力需求，其協(xié)議已升級至PCIe 6.0/7.0，信號頻率突破64GT/s并向 128GT/s邁進，通道配置從x1擴展至x16，通過倍增頻率和通道數(shù)量實現(xiàn)大帶寬傳輸，然而， 更高的信號頻率導致插入損耗呈指數(shù)級上升，引起信號幅度降低和失真，同時，PCB走線中 的阻抗不連續(xù)性會引發(fā)信號反射和時序抖動，它們共同造成信號完整性的問題。
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