QPHY-SATA Serial ATA Serial Data オペレーターズ マニュアル

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1 QPHY-SATA Serial ATA Serial Data オペレーターズ マニュアル Revision F October, 2008 Relating to the Following Release Versions: Software Option Rev. 5.7 SATA Script Rev. 1.5 Style Sheet Rev. 1.2

2 LeCroy Corporation 700 Chestnut Ridge Road Chestnut Ridge, NY Tel: (845) , Fax: (845) Internet: by LeCroy Corporation. All rights reserved. LeCroy, ActiveDSO, WaveLink, JitterTrack, WavePro, WaveMaster, WaveSurfer, WaveExpert, WaveRunner and WaveJet are registered trademarks of LeCroy Corporation. その他の製品名またはブランド名は それぞれの所有者の商標または登録商標です 本書に記載の情報は 以前のすべての版に優先します 仕様は 予告なしに変更されることがあります 本製品は ISO 9000 登録の品質管理体系に基づき製造されています Visit to view the certificate. この電子製品の廃棄処分とリサイクルに関しては 国および地域ごとに異なる各種規制が適用されます ほとんどの国では 電子機器を一般ごみと一緒に廃棄することが禁止されています レクロイ製品の正しい廃棄 / リサイクル方法については を参照してください Document Number: Rev F 2 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

3 QPHY-SATA Software Option 目次 はじめに...5 はじめに...5 対応機種... 5 SATA テスト フィクスチャ... 6 必要機材...6 レクロイから供給する必要機材... 6 追加必要機材... 7 推奨 BIST イニシエータ... 7 QUALIPHY コンプライアンス試験プラットフォーム...8 オシロスコープのオプション キーのインストール 一般 ( 推奨 ) 構成 リモート ( ネットワーク ) 構成...10 オシロスコープの選択 QualiPHY による QPHY-SATA へのアクセス QualiPHY のカスタマイズ QPHY-SATA の操作 LeCroy -SAS Tracer/Trainer を使ったテストパターン出力 QPHY-SATA 試験構成 Gb/s Device at 1.5 Gb/s, No SSC Gb/s Device at 1.5 Gb/s, SSC Gb/s Device at 1.5 Gb/s Gb/s Device at 3.0 Gb/s, No SSC Gb/s Device at 3.0 Gb/s, SSC Gb/s Device at 1.5 Gb/s Gb/s Device at 3.0 Gb/s Gb/s Device at 6.0 Gb/s, No SSC Gb/s Device at 6.0 Gb/s, SSC Demo of 1.5 Gb/s Device with SSC Demo of 3.0 Gb/s Host without SSC Demo of 6.0 Gb/s Device without SSC Empty Template QPHY-SATA スクリプト変数 Product Type Gen1 PLL damping factor Gen2 PLL damping factor Gen3 PLL damping factor CIC File Path Generation External Attenuation Save Waveforms SSC Setting Stop On Test to review results Test Fixture Test Mode Waveform Folder Gen1 PLL Natural Frequency QPHY-SATA Operator s Manual RevF 3

4 Gen2 PLL Natural Frequency...29 Gen3 PLL Natural Frequency...29 Filenames...29 QPHY-SATA Limit Sets...29 Gen1i...29 Gen2i...29 Gen3i...29 QPHY-SATA 試験説明...30 Physical Layer General Requirements (PHY)...30 PHY Transmitted Signal Requirements...31 PHY OOB Requirements...37 Fast Edge を使ったデスキュー手順 (WavePro 7 Zi and WaveMaster 8Zi only)...43 Fast Edge 出力を使わないケーブル デスキュー...46 Jitter Transfer Function キャリブレーション QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

5 QPHY-SATA Software Option はじめに QPHY-SATA は Serial ATA Revision3.0 電気仕様に一致しているかを計測 解析 レポートを行うソフトウェア パッケージです 仕様のコピーは で見つけることができます インテグレータリストに認証されるには製品の試験のリストをまとめている Serial ATA International Organization (SATA-IO) 相互運用プログラムの基準に一致していなければなりません QPHY-SATA はリアルタイム オシロスコープで行うそれらの試験をカバーしています SATA には Gen1 (1.5Gb/s), Gen2(3.0Gb/s), Gen3 (6.0Gb/s) の 3 つのスピードがあり それぞれのスピードで 3 つの異なるコンフィギュレーション 又は使われるモードがあります : i = internal m = "Short" Backplane and External Desktop Applications x = Long Backplane and Data Center Applications (not covered by the Interoperability Program) 対応機種 QPHY-SATA は下記の X-Stream オシロスコープで使用することができます : WaveMaster*/SDA/DDA 806Zi (4x40 GS/s, 2x80GS/s) 又はそれ以上の帯域の製品 WavePro*/SDA/DDA 760Zi (4x20 GS/s, 2x40GS/s) はそれ以上の帯域の製品 SDA 6000, 6000A (4x10 GS/s, 2x20 GS/s) SDA 6020 (4x20 GS/s) SDA 9000 (4x20 GS/s at 6 GHz 帯域, 2x40 GS/s at 9 GHz 帯域 ) SDA (4x20 GS/s at 6 GHz 帯域, 2x40 GS/s at 11 GHz 帯域 ) SDA (4x20 GS/s at 6 GHz 帯域, 2x40 GS/s at 13 GHz 帯域 ) SATA の Gen1,Gen2,Gen3 データレートはそれぞれ 1.5Gb/s, 3.0Gb/s, 6.0Gb/s になるため オシロスコープに必要とされる帯域は Gen1 では 6 GHz, Gen2 では 11 GHz, Gen3 では 13 GHz 以上です SATA 仕様では少なくとも Gen1 Gen2 の計測で 10 GHz Gen3 の計測で 12GHz が必要とされています *WaveMaster and WavePro オシロスコープは SDA II ソフトウェア オプションが必要になり また -S 以上のメモリオプションか必要です ** Eye Doctor II ソフトウェアがチャンネル エミュレーションをするために Gen3 の試験で必要とされます このエミュレーションは Serial ATA Revision3.0 電気仕様に従っています QPHY-SATA Operator s Manual RevF 5

6 SATA テスト フィクスチャ テスト フィクスチャはオシロスコープをテスト対象機器に接続するために必要とされます テストフィクスチャ 30 インチ SMA コネクタケーブル 2 個の 6dB アッテネータ マルチ レンチツールからなるフィクスチャキット (TF-SATA-C) をレクロイから購入することができます このフィクスチャは Gen1, Gen2 と Gen3 で使用できます 接続図の表示が同じようになるようにテストフィクスチャのスクリプト変数でフィクスチャのタイプを特定することができます デフォルトは TF-SATA-C テストフィクスチャです TF-SATA テストフィクスチャに変更することができます 図 1. TF-SATA-C テスト フィクスチャ 必要機材 SATA 試験を実行するために次のテスト装置が必要となります レクロイから供給する必要機材 対応機種の項で示されるリアルタイム オシロスコープと 以降のソフトウェア 6 Gb/s の試験では 以降のソフトウェアが必要 SDA II が入っていないオシロスコープでは ASDA-J ソフトウェアが必要 LeCroy TF-SATA-C Serial ATA テストフィクスチャに含まれる物 TF-SATA-C テストフィクスチャ 2 インチ SSMP(f) - SMA(f) ケーブル 4 本 SMA 6 db アッテネータ 2 個 マルチレンチ ツール LeCroy TF-SATA-C-KIT Serial ATA テストフィクスチャに含まれる物 TF-SATA-C テストフィクスチャ TF-SATA-C 計測フィクスチャ 2 インチ SSMP(f) - SMA(f) ケーブル 8 本 SMA 6 db アッテネータ 2 個 SMA 50 Ohm ターミネータ 2 個 18 インチ SMA to SMA ケーブル 2 本 マルチレンチ ツール 6 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

7 QPHY-SATA Software Option SMA オスコネクタの 50Ω 同軸ケーブル, 2 本 (TF-SATA-C-KIT で提供 ) SMA 6dB アッテネータ, 2 個 (TF-SATA-C 又は TF-SATA-C-KIT で提供 ) 追加必要機材 BIST イニシエータ 1 チャンネル任意信号発生器 (OOB テストのため ) SMA オスコネクタの 50Ω 同軸ケーブル,3 本 (OOB 試験のために上記の 2 本に加える ) 推奨 BIST イニシエータ PUT を必要とされるテストモードにするために LeCroy Sierra M6-2 又は M6-4 6G テストシステムを使用するか 又は 1 ポートの LeCroy SAS Tracer/Trainer 3G 1 ポート Analyzer/Exercise System (SS001APA-X) をテストモードの変更 (1.5Gb/s and 3.0 Gb/s のみサポート ) のために使用します o o o CATC プラットフォーム SAS Tracer 3G 1 ポート モジュール SAS Trainer 3G トラフィック ジェネレータ モジュール ホストコンピュータと SAS Tracer/Trainer Version 2.8 ソフトウェア 1 USB ケーブル type-a (m) - type-b (m) Serial ATA ケーブル 2 本 QPHY-SATA Operator s Manual RevF 7

8 QUALIPHY コンプライアンス試験プラットフォーム QualiPHY はコンプライアンス テストの実行を助けるレクロイのコンプライアンス テスト フレームワークです QualiPHY は接続図をユーザーに示し 試験の実行を確実にします そしてオシロスコープを自動的に設定し コンプライアンス テスト レポートを生成します QualiPHY は SATA のコンプライアンス試験の実行を簡単にします. QualiPHY は TF-SATA-C テストフィクスチャを使うように設計されています QualiPHY アプリケーションはテストやレポートの生成を自動化します 図 2. QualiPHY の General Setup のレポート メニュー QualiPHY フレームワークの使用方法の詳細は QualiPHY Operator s Manual を参照してください. 8 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

9 QPHY-SATA Software Option 図 3. テスト レポートの例 ( 要約されたサマリー テーブルは 詳細情報にリンクされています ) QPHY-SATA Operator s Manual RevF 9

10 オシロスコープのオプション キーのインストール QPHY-SATA オプションを有効にするためオプションキーを購入する必要があります 詳しくは弊社営業所までお問い合わせください キーを入力してオプションを入力する方法 : 1. オシロスコープのメニューから Utilities Utilities Setup... を選択します 2. Options タブを選択し Add Key ボタンを押します 3. オンスクリーンキーボードを使ってキーを入力します. 4. オプションを有効にするため再起動します 一般 ( 推奨 ) 構成 QualiPHY ソフトウェアはオシロスコープ又はホストコンピュータから実行することができます 最初のステップは QualiPHY をインストールすることです QualiPHY オペレーターズマニュアルを参照してください レクロイはオシロスコープにオプションのデュアルディスプレイを取り付けて QualiPHY を動作させることをお勧めします ( DMD-1 は外部ディスプレイ オプションです ) QualiPHY が動作している間 オシロスコープに計測された波形を表示し セカンドモニターにテスト結果を表示させることができます QualiPHY はオシロスコープ上での実行がデフォルトです QualiPHY からオシロスコープへの接続はローカル ホストのように見えます そのため Oscilloscope Selection の IP アドレスが に設定されていることを確認してください リモート ( ネットワーク ) 構成 QualiPHY をホストコンピュータ上にインストールし ネットワークを通してオシロスコープをコントロールする事ができます オシロスコープの IP アドレスを割り当て 既に接続が確立している状態にしなければなりません オシロスコープの選択 LAN 経由で QualiPHY を使う設定は次のようにします : 1. ホストコンピュータはオシロスコープと同じ LAN 上に接続されていることを確認してください もし確かではないなら 御社のシステム アドミニストレータにお問い合わせください. 2. オシロスコープメニューで Utilities Utilities Setup を選択 3. Remote タブを選択します. 4. オシロスコープが IP アドレスを取得しコントロールが TCP/IP に設定されていることを確認します 5. ホストコンピュータ側で QualiPHY を起動して General Setup ボタンをクリックします. 6. Connection タブを選択します 7. ステップ 4 で得られた IP アドレスを入力します 8. Close ボタンをクリックします 10 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

11 QPHY-SATA Software Option QualiPHY でオシロスコープを操作する準備ができました. QPHY-SATA Operator s Manual RevF 11

12 QualiPHY テストは Start ボタンをクリック後 オシロスコープに接続されます もし接続に問題がある場合 ユーザーに接続の失敗がポップアップで知らせます また QualiPHY の Scope Selector 機能を使用して QualiPHY の設定時に接続を確認することもできます Scope Selector を使用方法は QualiPHY Operator s Manual を参照してください. QualiPHY による QPHY-SATA へのアクセス ここでは QualiPHY の機能の概要を説明します 詳細については QualiPHY 操作マニュアル を参照してください QPHY-SATA へのアクセスは次の順番のように行います 1. オシロスコープが開始されるまで待ちます 2. オシロスコープに QualiPHY をインストールした場合 Analysis メニューから QualiPHY を起動します ホストコンピュータに QualiPHY をインストールしている場合 デスクトップのアイコンから起動します 3. QualiPHY メイン ウィンドから Standard, ボタンを押し SATA PHY, TSG, OOB をポップアップメニューから選択します Pause on Failure のチェックがされると 測定が失敗するたびに測定を再試行するかどうかを確認するメッセージが表示されます 図 4. QualiPHY のメイン メニューと試験規格の選択メニュー 12 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

13 QPHY-SATA Software Option 4. QuliPHY メインメニューで Configureation ボタンをクリック :: 5. ポップアップメニューから試験構成を選択 6. Start ボタンを押す. 図 5. QualiPHY configuration 選択メニュー 7. ポップアップウィンドが開き 試験が開始. QPHY-SATA Operator s Manual RevF 13

14 QualiPHY のカスタマイズ [Configuration] 画面にある鍵マークの付いた工場出荷時の定義済み試験構成は変更することができません 但し 鍵マークの付いた定義済み試験構成のコピーを作成し そのコピーに修正を加えて独自の試験構成を作成する事ができます 試験構成を選択すると その試験の内容が下の説明フィールドに表示されます 図 6. QualiPHY 試験項目選択メニュー 14 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

15 QPHY-SATA Software Option 一度カスタム試験構成が定義されると スクリプト変数やテスト リミットは Edit/View Configuration 内の Variable Setup や Limits Manager タブで変更することができます 図 7. Variable Setup と and Limits Manager 画面 QPHY-SATA Operator s Manual RevF 15

16 QPHY-SATA の操作 QualiPHY のメニューの中で Start ボタンを押した後 ソフトウェアはポップアップ接続図を使って試験環境をどのように設定するかをユーザーに指示します また QualiPHY は試験信号モードを変更するため PUT をどのように設定するのかを示します 図 8. Start ボタン 図 9. ポップアップで表示される接続図とダイアログの例 16 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

17 QPHY-SATA Software Option LeCroy -SAS Tracer/Trainer を使ったテストパターン出力 注 : この項で述べる全てのスクリプトは編集し別の動作をさせることができます どのようなスクリプトの変更もユーザーのリスクで行ってください レクロイは予期した動作の変更方法や機器の故障などユーザーによる変更においての責任は負いません SATA 製品の試験は SATA コンプライアンス仕様で決められたテストパターンを出力する必要があります 次の 5つのテストパターンが QPHY-SATA で使われます 1. HFTP = High Frequency Test Pattern 2. MFTP = Medium Frequency Test Pattern 3. LFTP = Low Frequency Test Pattern 4. LBP = Lone Bit Pattern 5. SSOP = Simultaneous Switching Outputs Pattern 試験に必要とされるパターンをテスト対象製品に出力させる方法はどのような方法でもかまいません レクロイはPUTと通信し PUTがテストパターン生成のためのbuilt-in self-test (BIST) モードになるためにプロトコル エキササイザをしようすることを推奨しています SASTracerソフトウェアはエキササイザにSATA トラフィックを開始させる様々なスクリプトをロードすることができます これらのスクリプトにBIST Activate FISを使います (PUTはBIST Activate FISに対応しています ) 次の項はレクロイのSAS Tracer/Trainerに接続されているPUTからテストパターンを正常に出力するために必要とされる具体的なアクションを記述しています ホストコンピュータ上でSASTracer/Trainerが開始され USBケーブルで接続されたTracer/Trainer 機器との通信が既に確立されていると仮定します QualiPHY-SATA スクリプトを実行している時に特定のテストパターンを出力するように指示された場合 次の手順によって必要とされるパターンを出力します 1. SASTracer/Trainer を PUT に接続します SATA デバイスを試験する場合 SATA ケーブルを LeCroy Protocol Exerciser の To Target ポートと Protocol Analyzer の Initiator ポートの間に接続します そして SATA ケーブルを Protocol Analyzer の Target ポートとデバイスの間に接続します 下図を参照してください : QPHY-SATA Operator s Manual RevF 17

18 SATA ホストを試験する場合 SATA ケーブルを LeCroy Protocol Exerciser の To Initiator ポートと Protocol Analyzer の Target ポートの間に接続します そして SATA ケーブルを Protocol Analyzer の Initiator ポートとホストの間に接続します 下図を参照してください : 2. ホスト PC では SASTracer/Trainer ソフトウェアで目的のテストパターン用のジェネレーション ファイルをロードします QPHY-SATA がインストールされると "C:\Program Files\LeCroy\XReplay\SATA\SASTracer" フォルダの中にそれらのファイルが保存されます デバイスやホストのための複数の GenFiles(*.ssg) があり デバイスやホスト用に対応する様々な SATA テストパターンが用意されています ジェネレーション ファイルの名前はスピード パターン ホスト又はデバイスなどが分かるように反映されています : LeCroy1_5G Device BIST HFTP.ssg HFTP パターン BIST-T 1.5Gb/s のデバイス用 LeCroy3G Host BIST LBP.ssg LBP パターンの BIST-T 3.0Gb/s のホスト用 18 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

19 QPHY-SATA Software Option 3. SASTracer ソフトウェアで Record Recording Options をクリックし Recording Rules タブに進み イベントで acquisition/trigger を開始するために Bus Analyzer を設定します : 下図のように SATA FIS BIST Activate: 4. Recording Options を閉じ Record Start をクリックします そして Generate Start Generation をクリックします レコーディングトリガしたとき SASTracer は BIST Activate FIS を送っています この時点で PUT はトラフィック ジェネレーション ファイルで指定されているパターンを出力していなければなりません QPHY-SATA Operator s Manual RevF 19

20 5. SATA ケーブルを PUT から外し SATA テストフィクスチャを下図のようにオシロスコープに接続し PUT に直接接続します Note:PUT がまだテストパターンを出力していない場合 BIST-T をサポートしていないか SASTracer から接続を外したあとに BIST モードを維持できないのかもしれません PUT が SASTraer から切り離された後に BIST モードから抜けてしまう場合 PUT と SASTracer を接続するために使われている SATA ケーブルの代わりに SMA ケーブルを介して接続された 2 つのテストフィクスチャを使う必要があります BIST Activate FIS を送った後 PUT から transmit pair を外し オシロスコープに接続します 20 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

21 QPHY-SATA Software Option QPHY-SATA 試験構成 試験構成は試験項目の選択の他にスクリプト変数やリミットセットを含んでいます 各スクリプト変数の説明やデフォルトの値については QPHY-SATA スクリプト変数の項を参照してください リミットセットは Gen1i, Gen2i, Gen3 の 3 種類があります 1.5 Gb/s Device at 1.5 Gb/s, No SSC この試験構成は SSC なしの Gen1 デバイスで必要とされる全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen1i を使います 全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval PHY-02 Frequency Long-Term Accuracy TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-09 TF at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) TSG-10 DJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB (Bitrate) OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT Gap Length OOB-05 COMWAKE Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection OOB-07 COMINIT Gap Detection 1.5 Gb/s Device at 1.5 Gb/s, SSC この試験構成は SSC が有効である Gen1 デバイスで必要とされる全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen1i を使います SSC is Enabled 以外の全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval PHY-03 SSC Frequency PHY-04 SSC Deviation TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-09 TF at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) TSG-10 DJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB (Bitrate) QPHY-SATA Operator s Manual RevF 21

22 OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT Gap Length OOB-05 COMWAKE Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection OOB-07 COMINIT Gap Detection 3.0 Gb/s Device at 1.5 Gb/s この試験構成は 1.5Gb/s のデータレートで送信されている間 Gen2 デバイスで確認しなければならない全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen1i を使います 全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-09 TF at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) TSG-10 DJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold 3.0 Gb/s Device at 3.0 Gb/s, No SSC この試験構成は SSC なしの Gen2 の 3.0Gb/s データレートのデバイスで必要とされる全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen2i を使います 全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval PHY-02 Frequency Long-Term Accuracy TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-04 AC Common Mode Voltage TSG-05 Rise/Fall Imbalance TSG-06 Amplitude Imbalance TSG-11 TF at Connector, 500UI (Edge-Ref) (3.0Gb/s) TSG-12 DJ at Connector, 500UI (Edge-Ref) (3.0Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB (Bitrate) OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT Gap Length OOB-05 COMWAKE Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection OOB-07 COMINIT Gap Detection 22 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

23 QPHY-SATA Software Option 3.0 Gb/s Device at 3.0 Gb/s, SSC この試験構成は SSC が有効である Gen2 の 3.0Gb/s データレートのデバイスで必要とされる全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen2i を使います 全てのスクリプト変数は SSC is enabled を除くデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval PHY-03 SSC Frequency PHY-04 SSC Deviation TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-04 AC Common Mode Voltage TSG-05 Rise/Fall Imbalance TSG-06 Amplitude Imbalance TSG-11 TF at Connector, 500UI (Edge-Ref) (3.0Gb/s) TSG-12 DJ at Connector, 500UI (Edge-Ref) (3.0Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB (Bitrate) OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT Gap Length OOB-05 COMWAKE Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection OOB-07 COMINIT Gap Detection 6.0 Gb/s Device at 1.5 Gb/s この試験構成は 1.5Gb/s のデータレートで送信されている間 Gen3 デバイスで確認しなければならない全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen1i を使います 全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval TSG-02 Rise/Fall Times TSG-09 TJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) TSG-10 DJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) 6.0 Gb/s Device at 3.0 Gb/s この試験構成は 3.0Gb/s のデータレートで送信されている間 Gen3 デバイスで確認しなければならない全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen2i を使います 全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval TSG-02 Rise/Fall Times QPHY-SATA Operator s Manual RevF 23

24 TSG-11 Gen2 TJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (3.0 Gb/s) TSG-12 Gen2 DJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (3.0 Gb/s) 6.0 Gb/s Device at 6.0 Gb/s, No SSC この試験構成は SSC なしの Gen3 の 6.0Gb/s データレートのデバイスで必要とされる全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen3i を使います 全てのスクリプト変数はデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval PHY-02 Frequency Long Term Accuracy TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-13 Gen3 Transmit Jitter TSG-14 Gen3 TX Maximum Differential Voltage TSG-15 Gen3 TX Minimum Differential Voltage TSG-16 Gen3 TX AC Common Mode Voltage OOB-01 OOB Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT transmit Gap Length OOB-05 COMWAKE Transmit Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection Windows OOB-07 COMINIT Gap Detection Windows 6.0 Gb/s Device at 6.0 Gb/s, SSC この試験構成は SSC が有効である Gen3 の 6.0Gb/s データレートのデバイスで必要とされる全てのコンプライアンス試験を実行します テストリミットは Gen2i を使います 全てのスクリプト変数は SSC is enabled を除くデフォルトの値を使います この試験は次の項目を実行します PHY-01 Unit Interval PHY-03 SSC Frequency PHY-04 SSC Deviation TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-13 Gen3 Transmit Jitter TSG-14 Gen3 TX Maximum Differential Voltage TSG-15 Gen3 TX Minimum Differential Voltage TSG-16 Gen3 TX AC Common Mode Voltage OOB-01 OOB Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB 24 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

25 QPHY-SATA Software Option OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT transmit Gap Length OOB-05 COMWAKE Transmit Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection Windows OOB-07 COMINIT Gap Detection Windows Demo of 1.5 Gb/s Device with SSC この試験構成は SSC が有効である Gen1 デバイスをデモンストレーションするためにオシロスコープの D:\Waveforms\SATA\Demo フォルダにある保存されたファイルを使います この "Demo" というワードがこのデモンストレーションを実行するために Device Under Test として入力されなければなりません 使用しているリミットセットは Gen1i です 全てのスクリプト変数は External Attenuation が 0( 波形を保存されているものを実行しているときに関係のない ) にセットされ SSC is enabled TestMode が Use Saved Data Filenames point が 1.5Gb/s データファイルにされている以外はデフォルトを使用しています この試験は次の項目をデモンストレーションします PHY-01 Unit Interval PHY-03 SSC Frequency PHY-04 SSC Deviation TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-09 TF at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) TSG-10 DJ at Connector, Edge-Ref fbaud/500 (1.5Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB (Bitrate) OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT Gap Length OOB-05 COMWAKE Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection OOB-07 COMINIT Gap Detection Note:Zip ファイルで圧縮された SATA Demo Waveforms.zip デモンストレーション用波形をレクロイから入手することができます Demo of 3.0 Gb/s Host without SSC この試験構成は SSC が有効である Gen2 デバイスをデモンストレーションするためにオシロスコープの D:\Waveforms\SATA\Demo フォルダにある保存されたファイルを使います この "Demo" というワードがこのデモンストレーションを実行するために Device Under Test として入力されなければなりません 使用しているリミットセットは Gen2i です 全てのスクリプト変数は External Attenuation が 0( 波形を保存されているものを実行しているときに関係のない ) にセットされ SSC is enabled TestMode が Use Saved Data Filenames point が 3.0Gb/s データファイルにされている以外はデフォルトを使用しています この試験は次の項目をデモンストレーションします PHY-01 Unit Interval QPHY-SATA Operator s Manual RevF 25

26 PHY-02 Frequency Long-Term Accuracy TSG-01 Differential Output Voltage TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-04 AC Common Mode Voltage TSG-05 Rise/Fall Imbalance TSG-06 Amplitude Imbalance TSG-11 TF at Connector, 500UI (Edge-Ref) (3.0Gb/s) TSG-12 DJ at Connector, 500UI (Edge-Ref) (3.0Gb/s) OOB-01 Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB (Bitrate) OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length OOB-04 COMINIT Gap Length OOB-05 COMWAKE Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection OOB-07 COMINIT Gap Detection Note:Zip ファイルで圧縮された SATA Demo Waveforms.zip デモンストレーション用波形をレクロイから入手することができます Demo of 6.0 Gb/s Device without SSC この試験構成は SSC が有効である Gen3 デバイスをデモンストレーションするためにオシロスコープの D:\Waveforms\SATA\Demo フォルダにある保存されたファイルを使います この "Demo" というワードがこのデモンストレーションを実行するために Device Under Test として入力されなければなりません 使用しているリミットセットは Gen3i です 全てのスクリプト変数は External Attenuation が 0( 波形を保存されているものを実行しているときに関係のない ) にセットされ SSC is enabled TestMode が Use Saved Data Filenames point が 6.0Gb/s データファイルにされている以外はデフォルトを使用しています この試験は次の項目をデモンストレーションします PHY-01 Unit Interval PHY-02 Frequency Long Term Accuracy TSG-02 Rise/Fall Times TSG-03 Differential Skew TSG-13 Gen3 Transmit Jitter TSG-14 Gen3 TX Maximum Differential Voltage TSG-15 Gen3 TX Minimum Differential Voltage TSG-16 Gen3 TX AC Common Mode Voltage OOB-01 OOB Signal Detection Threshold OOB-02 UI During OOB OOB-03 COMINIT and COMWAKE Burst Length 26 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

27 QPHY-SATA Software Option OOB-04 COMINIT transmit Gap Length OOB-05 COMWAKE Transmit Gap Length OOB-06 COMWAKE Gap Detection Windows OOB-07 COMINIT Gap Detection Windows Note:Zip ファイルで圧縮された SATA Demo Waveforms.zip デモンストレーション用波形をレクロイから入手することができます Empty Template この試験構成はコピー ユーザー独自の試験構成を簡単に作るためにあらかじめ空の試験になっています 使用しているリミットセットは Gen1i です 全てのスクリプト変数はデフォルトに設定されています QPHY-SATA Operator s Manual RevF 27

28 QPHY-SATA スクリプト変数 このスクリプト変数は CIC S-Parameter ファイルの名前を指定する事ができます この s-parameter ファイルは Gen 3 Jitter and Minimum Differential Voltage 試験 (TSG-13 and TSG-15) において コンプライアンス インターコネクト チャンネルのエミュレーションのために使われます Product Type テスト対象製品が Serial ATA の Host 又は Device であるかを選択します ホストとデバイスは異なる接続が必要になります この値が正しくない場合 誤った接続ダイアグラムが表示されます デフォルトは Device になっています Gen1 PLL damping factor Gen2 PLL damping factor Gen3 PLL damping factor これらのスクリプト変数は Gen1, Gen2 Gen3 のデータレートでジッタ計測する際に使われるクロック リカバリの PLL のダンピングファクタをコントロールします この値が正しく設定されていない場合 PLL レスポンスが大きく 又は小さくなり ジッタの結果に影響します SATA 仕様の中の Jitter Transfer Function によって指定されている正確なレスポンスにクロック リカバリを合わせるためにジッタ計測デバイスのためのキャリブレーション手順に従います デフォルトは です CIC File Path このスクリプト変数はオシロスコープ内の CIC S-Parameter ファイルの場所を指定する事ができます デフォルトの場所は D:\Applications\EyeDr です Generation このスクリプト変数はテスト対象製品の世代を選択する事ができます Gen1, Gen2 Gen3 の中から選択します デフォルトの値は Gen1 です External Attenuation チャンネルに接続する外部アッテネータの値 (db) を設定するために使われます 外部アッテネータは SATA 仕様で必要とされる lab load に一致したチャンネルのリターンロスの改善に使われます この値の設定が正しくない場合には正しくない計測結果になります デフォルトの値は 6 です Save Waveforms 捕捉した波形がトレース (*.trc) ファイルとして保存さなければならないか選択するために使われます その保存されている波形のパスは別の場所で指定されます デフォルトは Yes です SSC Setting テスト対象製品がスペクトル拡散クロック (SSC) を Enabled( 有効 ) 又は Disabled( 無効 ) のどちらにしているかを選択するために使います この値が正しくない場合 SSC あり / なしの製品の特定の試験が実行できません デフォルトの値は Disabled です Stop On Test to review results Yes にセットされると 結果表示のため スクリプトは各テストの後に停止します ユーザーがオシロスコープの設定を変更できるように結果表示の前に現在の設定が保存され 再開させる時にその設定が呼び出されます Test Fixture フィクスチャを選択のために使われます 選択できるオプションは TF-SATA 又は TF-SATA-C です ここで選択されているフィクスチャに対応した接続ダイアグラムが表示されます デフォルトは TF-SATA-C です 28 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

29 QPHY-SATA Software Option Test Mode 試験に新しく捕捉されたデータを使用するか 又は以前保存されたデータを使うかを選択するために使われます Acquire New Data の場合 QualiPHY はプロダクトの接続や必要とされるテストパターンを出力させるためにユーザーに促します Saved Data の場合 QualiPHY は Waveform Folder や Filenames スクリプト変数で指定されている波形をロードします デフォルトは Acquire New Data です Waveform Folder 波形の保存や読み込みのためのパスを指定します 全ての波形は入力されるその値によりこのフォルダの中のサブフォルダの中に保存や呼び出しが行われます Test Mode が Acquire New Data に設定され Save Waveforms が有効である場合 オシロスコープのこのフォルダの中に波形が保存されます Use Saved Data に設定された場合 全ての保存される波形はこのフォルダの中に入ります デフォルトは D:\Waveforms\SATA です Gen1 PLL Natural Frequency Gen2 PLL Natural Frequency Gen3 PLL Natural Frequency これらのスクリプト変数は Gen1, Gen2 Gen3 のデータレートでジッタ計測する際に使われるクロック リカバリの PLL の natural frequency をコントロールします この値が正しく設定されていないと PLL 帯域が異なり ジッタの結果に影響します SATA 仕様の中の Jitter Transfer Function によって指定されている正確なレスポンスにクロック リカバリを合わせるためにジッタ計測デバイスのためのキャリブレーション手順に従います デフォルトは 4.2e6 です Filenames このスクリプト変数グループは既に捕捉されたデータを使用して試験を行うために使われる各試験のトレース ファイル名スクリプト変数が含まれます パラメータにそのパターンに必要な試験を空にした場合 スキップします Test Mode スクリプト変数が Use Saved Data に設定された場合にだけこれらのファイル名をセットする必要があります サブフォルダは試験が開始されたときに入力されるテスト対象デバイスと同じ名前になります この値は拡張子.trc を含みません 保存された波形を使った試験を再実行させる場合 捕捉条件を期待した通りにできるように QualiPHY によって保存された波形を使う事は一番良い方法です QPHY-SATA Limit Sets Gen1i 1.5Gb/s で動作する製品の SATA 規格に準じています Gen2i 3.0Gb/s で動作する製品の SATA 規格に準じています Gen3i 6.0Gb/s で動作する製品の SATA 規格に準じています QPHY-SATA Operator s Manual RevF 29

30 QPHY-SATA 試験説明 QualiPHY SATA はリアルタイムオシロスコープで行う SATA-IO Interoperability Program によって定義されている試験をカバーしています Interoperability Program は Unified Test Document(UTD) で試験を定義しています UTD はデジタルやメカニカルなテストと同じく電気試験を含んでいます QualiPHY によってカバーされている電気試験グループは Physical Layer general requirements (PHY), PHY Transmitted Signal requirements (TSG), PHY Out Of Band requirements (OOB) の3 種類です それぞれの試験は QualoPHY レポートの出力例に続いて説明されます Note: テストについての詳細は LeCroy PHY, TSG, OOB Method of Implementation (MOI) document, as well as the SATA-IO Unified Test Document and the SATA specification を参考にしてください Physical Layer General Requirements (PHY) PHY 試験グループは SATA specification, revision 3.0 の Table29 のパラメータが含まれています このグループには 4 つの PHY 試験があります High Frequency Test Pattern (HFTP) が全ての PHY テストで用いられます データは復調され 時間と共にデータレートがどのように変化したかを表す SSCTrack を生成するためにローパスフィルタがその後かけられます SSCTrack のキャリア周波数は SSC なしの場合 名目周波数に設定されます SSC が有効な場合 キャリア周波数が SSC 波形の中心周波数に設定され 最大偏差になると仮定します SSCTrack は 1.98MHz のカットオフ周波数で ローパスフィルタ (LPF) がかけられます 中心周波数でビットレートとトラックになるように SSCTrack の出力に 2 をかけ 中心周波数によってオフセットさせます. PHY-01 Unit Interval このテストはユニットインターバルの平均を計測します SSCTrack の平均を得る事で計測します このテストは SSC が有効かどうかによって適用されます また 最大 最小ユニットインターバルがレポートされます PHY-02 Frequency Long Term Accuracy このテストは SSC が無効な製品にだけに適用します この計測は名目データレートから平均データレートの偏差である ftol を計測します こちらの式で計算されます (mean data rate nominal data rate) / nominal data rate * 1 million ppm PHY-03 Spread Spectrum Modulation Frequency スペクトル拡散変調の周波数を計測します こちらは SSC が有効の場合にだけに適用されます 30 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

31 QPHY-SATA Software Option PHY-04 SSC Modulation Deviation このテストは名目データレートからデータレートの偏差を計測しますこのテストは SSC が有効な製品にだけ適用します 下記のように計算します (mean of maximum data rate nominal data rate) / nominal data rate * 1 million ppm (mean of minimum data rate nominal data rate) / nominal data rate * 1 million ppm 図 10. SSC が有効である製品の SSCTrack の計測画面 そのスクリーンショットで グリッドの中心は 3GHz SSC 偏差は要求に応じ下に伸びています PHY Transmitted Signal Requirements PHY Transmitted Signal requirements (TSG) 試験グループは SATA specification revision 3.0. の Table31 のパラメーターが含まれています このグループで定義された 12 の試験があります. QPHY-SATA Operator s Manual RevF 31

32 TSG-01 Differential Output Voltage この試験は 1.5Gb/s 又は 3.0Gb/s で動作している製品の送信差動出力電圧を計測します 最小と最大が別々に試験されます 両計測のためにパーシスタンス マップが差動波形から作られます VDiffMin を計測するために HFTP, MFTP, LBP のパターンが使われます パーシスタンス ヒストグラムは Hi や Low レベルを計測するために UI の中心の部分を UI の 1/10 幅でスライスし その部分をヒストグラムで累積します Hi や Low の各ヒストグラムの平均が差動出力電圧を計算するために使われます 下のスクリーンショットは LBP を使った VDiffMin 計測です P1 は Hi レベルのヒストグラムの平均です P2 は Low レベルのひつとグラムの平均です P3 は 2 つの電圧の差になります 図 11. LBP を使った VDiffMin の計測画面 最大差動出力電圧はポジティブ (pu) 又はネガティブ (pl) 方向で許容される電圧の最大から半分を超えている個数のパーセンテージとして計測されます MFTP や LFTP を使って試験します 結果は情報提供を目的としてレポートされます 32 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

33 QPHY-SATA Software Option 図 12. MFTP を使った VDiffMax の計測画面 QPHY-SATA Operator s Manual RevF 33

34 TSG-02 Rise/Fall Times この試験は送信信号の差動立ち上がり 立ち下り時間を計測します 20% - 80% が使われ LFTP パターンに対してだけ試験が行われます HFTP の結果は情報としてだけレポートされます これまで HFTP が基準となり LFTP は情報を提供するものでした しかし SATA specification revision 3.0 の中で変更されました TSG-03 Differential Skew この試験は TX+ と TX- との間のスキューを計測します これは TX+ 立ち上がりエッジから TX- 立ち下がりエッジまでの平均スキューや TX+ 立ち下がりエッジから TX- 立ち上がりエッジまでの平均スキュー (50% のレベルで ) を見つける事よって行われます 2 つの平均スキューの絶対値は一緒にしてアベレージされます この試験は HFTP と MFTP パターンで計測されます TSG-04 AC Common Mode Voltage この試験は AC コモンモード電圧を計測します ビットレートの半分のローパスフィルタが (TX+ + TX-) / 2 に適用されます そしてピークツーピーク電圧が計測されます この計測は MFTP パターンを使い 3.0Gb/s の製品にのみに行われます TSG-05 Rise/Fall Imbalance このテストは差動ペアの立ち上がりや立下りの非対称性を計測します これは HFTP, MFTP, LFTP パターンを計測し 3.0Gb/s の製品にだけ計測します Rise/Fall Imbalance は下記の式で計算されます Abs(Mean TX+ rise Mean TX- fall) / average(meantx + rise, Mean TX- fall) * 100% Abs(Mean TX+ fall Mean TX- rise) / average(meantx + fall, Mean TX- rise) * 100% 34 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

35 QPHY-SATA Software Option TSG-06 Amplitude Imbalance この試験は差動ペアの振幅非対称性を計測します これは HFTP, MFTP パターンを計測し 3.0Gb/s の製品にだけ計測します 下記のような式で計算します Abs(TX+ amplitude TX- amplitude) / Average(TX + amplitude, TX - amplitude) TX+ や TX- の振幅はパーシスタンス ヒストグラム Hi ビットからパーシスタンス ヒストグラムの Low ビットを引いて計算されます パーシスタンス ヒストグラムは UI(MFTP では 2 つ目の UI) の中央で UI の 10% 幅でスライスし その中に含まれる値からヒストグラムを生成します QPHY-SATA Operator s Manual RevF 35

36 図 13. MFTP を使った振幅非対称性の計測画面 次の試験は送信側の Total (Tj) and Deterministic (Dj) を計測します TSG-09 Gen1 (1.5Gb/s) TJ at Connector, Clock to Data fbaud/500 TSG-10 Gen1 (1.5Gb/s) DJ at Connector, Clock to Data fbaud/500 TSG-11 Gen2 (3.0Gb/s) TJ at Connector, Clock to Data fbaud/500 TSG-12 Gen2 (3.0 GB/s) DJ at Connector, Clock to Data fbaud/500 かつてこれらの試験は 1.5Gb/s や 3.0Gb/s で動作している製品によて計測方法が異なっていました 現在 計測方法は同じになりますが テスト名は残りました ジッタ計測はクロック リカバーするために PLL を使います SATA 仕様のジッタ トランスファ ファンクションによって指定されている正確レスポンスのためにクロック リカバリーを調整します 調整はジッタ計測デバイスのキャリブレーション手順に従い作業します ジッタは HFTP, MFTP, SSOP を使って計測します しかし SSOP パターンはオプションになります 36 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

37 QPHY-SATA Software Option 下記のテストは 6Gb/s で動作している製品にだけ適用されます TSG-13 Gen3 Transmit Jitter この試験は 6Gb/s で動作している製品の送信ジッタを計測します その試験は Gen3 Compliance Interconnect Channel (CIC) をエミュレートし MFTP パターンを使い CIC の前に random jitter (Rj) を計測します そして MFTP や LBP を使い CIC の前後で total jitter (Tj) を計測します total jitter (Tj) は Rj の値に 0.34 UI を足したものより低くなければなりません 値は時間とユニットインターバルでレポートされます TSG-14 Gen3 TX Maximum Differential Voltage この試験は 6.0Gb/s で動作している製品の送信側の最大差動出力電圧を計測します これは MFTP パターンを使用します 計測は4UI に渡る信号をアベレージしたピークツーピークで計測します TSG-15 Gen3 TX Minimum Differential Voltage この試験は 6.0Gb/s で動作している製品の送信側の最大差動出力電圧を計測します これは LBP パターンを使用します 試験は Gen3 Compliance Interconnect Channel (CIC) をエミュレートし CIC の後のアイパターンを生成します そして LeCroy IsoBER 機能を使って BER 1E-12 のアイがどのくらい閉じるのかを外挿して求めます IsoBER の中心で電圧軸方向の開き具合を計測します TSG-16 Gen3 TX AC Common Mode Voltage この試験は 6.0Gb/s で動作している製品の AC コモンモード電圧を計測します HFTP を使って計測します 計測は基本波と第 2 高調波のピークを調べる事によって周波数領域で求められます PHY OOB Requirements PHY OBB Requirements(OOB) 試験グループは SATA specification, revision 3.0 のテーブル 34 のパラメータが含まれています このグループ全てで 7 つの試験が定義されています Out of Band (OOB) には COMWAKE や COMRESET/COMINIT の 2 つのパターンがあり どちらともデータの 6 つのバーストから成ります QPHY-SATA Operator s Manual RevF 37

38 テスト手順の詳細は SATA_PHY_MOI_LeCroy_PHY_TSG_OOB Method of Implementation を参照してください OOB-01 Signal Detection Threshold この試験は最小検出閾値以上で OOB 信号に製品が応答するかを確認します そして OOB を検出してはいけないレベル以下で OOB 信号に応答しないかを確認します 試験は試験対象製品に信号発生器から OOB 信号を送り オシロスコープを使って応答があるかどうかをチェックすることによって行います 次の図はデバイスのための設定を表しています : 図 14. デバイスの Signal Detection Threshold の試験セットアップ 信号発生器は一定間隔で COMRESET を出力するように設定します トリガ出力は COMRESET が送られた事を示すために使われます COMRESET にデバイスが応答するときデバイスは COMINIT を返します 38 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

39 QPHY-SATA Software Option 図 15. デバイスが COMRESET を検出して応答している例 デバイスが COMRESET を検出しないとき応答しません しかし いくつかのデバイスは Asynchronous Signal Recovery (ASR) 機能があり COMINIT を 10ms おきに出力するかもしれません このケースでは COMINIT はデバイスから送られているように見えますが COMRESET に応答していない製品をクリアします デバイスは最小閾値電圧以上の全ての COMRESET に応答しなければなりません 同じような設定がホストをテストするためにも使われます 図 16. ホストの Signal Detection Threshold の試験セットアップ QPHY-SATA Operator s Manual RevF 39

40 このケースでは COMINIT は信号発生器から送られ ホストは COMRESET 又は COMWAKE で応答しなければなりません QualiPHY はオシロスコープを見て 製品が OOB 信号に応答しているかどうかを見るようにユーザーにダイアログが表示され もし製品が応答している場合には Detect をクリックし 応答していない場合は No Detect をクリックします OOB-02 UI During OOB この試験は COMRESET/COMINIT や COMWAKE バースト信号のユニットインターバル ( 時間 ) を計測します Asynchronous Signal Recovery (ASR) 機能があるデバイスは自動的に COMINIT 信号を起動時に送るので そのまま計測します ASR をサポートしていないデバイスには デバイスに COMRESET を送るため信号発生器を使います ホストは起動時に COMRESET を送ります ASR をサポートしているならば COMRESET を定期的に出力するかもしれません OOB-03 COMINIT/COMRESET and COMWAKE Burst Length この試験は COMINIT/COMRESET and COMWAKE バーストの幅を計測します 情報として 6 つのそれぞれの COMINIT/COMRESET バースト幅の平均や COMWAKE バースト幅の平均がレポートされます 12 バースト全ての平均 最大 最小がレポートされます OOB-04 COMINIT/COMRESET Gap Length この試験は 5 つの COMINIT/COMRESE ギャップ幅を平均して求めます OOB-05 COMWAKE Gap Length この試験は 5 つの COMWAKE ギャップ幅を平均して求めます. 40 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

41 QPHY-SATA Software Option 図 17. COMINIT と COMWAKE のタイミング計測画面 OOB-06 COMWAKE Gap Detection この試験はギャップ幅の違う COMWAKE に対して製品の応答を観測します 信号発生器は COMWAKE を製品に送るために使われます デバイスは ALIGN に続く COMWAKE を送ることによって COMWAKE に応答しなければなりません ホストは ALING プリミティブを送る事によって COMWAKE に応答しなければなりません この設定は OOB-01 と同じものを使います 信号発生器のトリガ出力は COMWAKE が送られた事が分かるように使われます 製品が COMWAKE に応答する場合 下図のように見えなければなりません QPHY-SATA Operator s Manual RevF 41

42 図 18. デバイスが COMWAIK に応答している例 QualiPHY はオシロスコープを見て OOB 信号に製品が応答しているかどうかを聞きます 製品が応答している場合 Detect をクリックし 応答していない場合 No Detect を押します OOB-07 COMINIT/COMRESET Gap Detection この試験はギャップ幅の違う COMINIT/COMRESET に対して製品の応答を観測します 信号発生器はデバイスに COMRESET を送るために 又はホストへ COMINIT を送るために使われます デバイスは COMINIT を送ることで COMRESET に応答しなければなりません ホストは COMWAKE 又は COMRESET を送る事によって COMINIT に応答しなければなりません この設定は OOB-06 と同じになります 設定やオシロスコープで期待される応答は OOB-001 と同じです QualiPHY はオシロスコープを見て OOB 信号に製品が応答しているかどうかを聞きます 製品が応答している場合 Detect をクリックし 応答していない場合 No Detect を押します 42 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

43 QPHY-SATA Software Option キャリブレーション手順 Fast Edge を使ったデスキュー手順 (WavePro 7 Zi and WaveMaster 8Zi only) ここでは T コネクタアダプタを使わずに FastEdgeOutput を使って 2 つのチャンネルをどのようにデスキューするのかを示します デスキューはオシロスコープの温度が安定するまで待つ必要があります オシロスコープ電源投入後 少なくても 30 分間程度はウォームアップをしなければなりません この手順はオシロスコープの温度が数度変わった場合 もう一度行う必要があります この手順の中でデスキューされる 2 つのチャンネルは ChannelX と ChannnelY として表します 基準とするチャンネルは ChannnelX そしてデスキューされるチャンネルは ChannelY とします 1. DefaltSetup を呼び出します 2. 下記のようにオシロスコープを設定します : タイムベース i. Fixed Sample Rate を選択 ii. サンプルレートを 40 GS/s に設定 iii. Time/Division を 1 ns/div に設定 図 19 - Fast Edge 出力でデスキューをするためのタイムベース設定 チャンネル i. Channel X やChannel Yを表示 ii. Channel X や Channel YのV/div を 100mV/divに設定 iii. Channel X や Channel Y のアベレージを500 sweepsに設定 iv. Channel X や Channel Y のInterpolationを Sinx/xに設定 図 20 - Fast Edge 出力でデスキューをするためのチャンネルPre-Processing 設定 トリガ i. トリガソースをFastEdgeに設定 ii. Slope をPositiveに設定 QPHY-SATA Operator s Manual RevF 43

44 図 21 - Fast Edge 出力でデスキューをするためのトリガ設定 パラメータ計測 : i. P1の source で CX を選択し measure は Delayに設定 ii. P2の source で CY を選択し measure tは Delayに設定 iii. P3の source で M2 を選択し measure は Delayに設定 図 22 - Fast Edge 出力でデスキューをするための計測設定ディスプレイをシングル グリッドに設定します Click Display -> Single Grid 適切なアダプタを使用し ChannelXをオシロスコープのFast Edge Outputに接続します Channel X 信号のクロスポイントが画面中央にくるようにトリガディレイを調節します Timebase を 50 ps/divに設定 図 23 デスキューのためのタイムベース調整 ChannelXのクロスポイントが正確に画面の中央にくるようにトリガディレイを微調整します アベレージをリセットするためフロントパネルの Clear Sweeps を押します 画面上で波形が安定するまで複数回アクイジションさせます チャンネルXをM2に保存します File -> Save Waveformをクリック Save To のMemoryを選択 Source から CXを選択 Destination を M1 に選択 Save Nowをクリック 44 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

45 QPHY-SATA Software Option 図 24 - Fast Edge 出力でデスキューをするための波形保存 Fast Edge 出力からChannel X を外し Channel Y を Fast Edge Outputに接続します Clear Sweepsボタンを押し アベレージをクリアします. 画面上で 波形が案定するまで複数回アクイジションします Channel Y メニューから, M1トレースにChannel Yがそのまま重なるようにChannel Yの Deskew を調整します P3 と P2 の値がほぼ同じになることを確認します ( おおよそ < 5ps の差 ) 図 25 デスキューされた後の Ch2,Ch3 QPHY-SATA Operator s Manual RevF 45

46 Fast Edge 出力を使わないケーブル デスキュー DUT の差動データを使用してオシロスコープの 2 チャンネルとケーブルのスキュー補正を行う手順を次で説明します ( この手順では T コネクタとアダプタを使用する必要はありません ) オシロスコープの温度が安定すれば このスキュー補正を実行できます スキュー補正の前に オシロスコープを少なくとも 30 分間はウォームアップする必要があります オシロスコープの温度が 2~3 度以上変化した場合は 再実行してください 1. ほぼ同質の 2 本のケーブルを使用して 差動データ信号を C2 と C3 に接続します 使用目的に合わせてオシロスコープをセットアップします ( 例 - SDA7Zi の場合 :2 つのチャンネル ;C2 および C3;Smart Memory メニューで固定サンプリング速度 [Fixed Sample Rate] を 40GS/s に設定 ) 数パターンが入るように ( 少なくとも十数個のエッジ ) 時間軸を設定します. 2. C3 の設定メニューで右下にある [Invert] チェックボックスをオンにします C2 と C3 の波形が同じように見えることを確認してください. 3. [Measure Setup] メニューで C2 と C3 のスキューを測定するように P1 を設定します [Measure Setup] メニューの [Statistics] をオンにします スキュー値が安定したら スキュー平均値を書き留めます このスキュー平均値は データのスキュー + ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー で計算された値です 4. 試験 フィクスチャの Data ソース側のケーブル接続を入れ替えた後 オシロスコープの [Clear Sweeps] ボタンを押します ( 入力を変更したため 蓄積された統計データをクリアする必要があります ) 5. スキュー値が安定したら スキュー平均値を書き留めます このスキュー平均値は (- データのスキュー )+ ケーブルのスキュー + チャンネルのスキュー で計算された値です 6. 上記 2 つのスキュー平均値を加算し その合計を 2 で割ります : [Data skew cable skew channel skew] [(-Data skew) cable skew channel skew] 2 7. 上記の式を簡略にした式 : [cable skew + channel skew] 上記の式の計算結果を C2 メニューでスキュー補正値として指定します. 46 QPHY-SATA Operator s Manual Rev Error! Reference source not found.

47 QPHY-SATA Software Option 8. ケーブル接続を上記のステップ 1 の状態に戻します オシロスコープの [Clear Sweeps] ボタンを押します スキュー平均値はほぼゼロになるはずです ( これはデータのスキューを意味します ) 通常 試験 フィクスチャでは差動ペア上のスキューが最小限に抑えられるため 計算結果は 1ps 未満になります. 9. C3 メニューで [Invert] チェックボックスをオフにした後 パラメータをオフにします. 10. 上記の手順では スキュー パラメータのデフォルト設定を使用しました (50% 水準で 2 つの信号の正エッジが検出もちろん代替方法として C3 を反転させず P1 パラメータ メニューの [Skew clock 2] タブを選択し 2 番目の入力 (C3) 上の負エッジを検出するようにオシロスコープを設定することもできます しかしながら 上記の手順では C2 と C3 が同じ極性で表示されるため 表示上の美的観点から代替方法よりも望ましいと言えます. 図 26. スキュー パラメータ メニューの [Skew Clock 2] タブ ( デフォルト設定の状態 ) Jitter Transfer Function キャリブレーション SATA 仕様は全てのジッタ計測にリファレンスクロックが使われる事を必要とします リファレンスクロックは PLL を使ってデータから抽出されます PLL は波形内の小さな位相の違いをトラックします しかし リカバリーされたクロックは基のデータより低い周波数でより小さなジッタを持ちます この差は Jitter Transfer Function (JTF) と言います 仕様 (SATA26_ECN008) への変更はオシロスコープやその他のジッタ計測器がクロックリカバリーするときに信号に適用しなければならない正確な Jitter Transfer Function を定義します レクロイのオシロスコープは PLL transfer function をコントロールするための 2 つのスクリプト変数があります Natural frequency は PLL のカットオフ周波数をコントロールし critical damping はトランスファファンクションのピークをコントロールします QualiPHY は QPHY-SATA スクリプト変数の項で述べられる 2 つの変数設定があります SATA-IO はジッタトランスファファンクションを確認するための the Jitter Measurement Device Calibration Procedure と呼ばれる手順を作成しています レクロイオシロスコープでの手順は the SATA_PHY_MOI_LeCroy_PHY_TSG_OOB Method Of Implementation を参照してください QPHY-SATA Operator s Manual RevF 47