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USB3.0開発手法セミナー
～これからUSB3.0を始める方へ～
株式会社東陽テクニカ
プロトコル・ソリューション・グループAugust 30, 2011
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本日の話題
デバイス選定
ソフトウェア開発
ハードウェア開発・実装
IP開発
コンプライアンス・テスト
SS USB ホスト/デバイス
開発ツール
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提供するソリューション
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作業目的
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
相互接続性相互接続性試験（ロゴ認試験（ロゴ認証、自己認証、自己認証）証）
不具合調不具合調査・切り分け査・切り分け
修正評価修正評価
性能・動作評価
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測定・評価内容
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
信号品質；送信（受信）
伝送路;基板配線、ケーブル、コネクタ
信号品質；受信部ジッタ耐性
リンク層
プロトコル層通信路確立検証（リンクアップ動作）
通信速度性能
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アウトライン
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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SDA 8 Zi-Aシリーズ シリアルデータアナライザ
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
＊測定帯域：4GHz-45GHz（機種依存）＊アイパターン解析；不具合箇所の特定
＊ISI解析；パターンに依存する解析＊高信頼性ジッタ解析：標準的な二つのアルゴリズムを併用
（Spectral法およびNQ-Scale法）＊柔軟な、チャネル/イコライザ・エミュレーションオプションの「EyeDocotor」による＊自動コンプライアンス試験ソフトウェア「QualiPHY」に対応＊SIGTESTを完璧に組込み＊各種プロトコルデコード
＊LeCroy 製各種プロトコルアナライザとの連携USB3.0やPCI Expressなど
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LeCroyLeCroy SDA SDA ラインアップラインアップ
Model System BW ADC BW DBI Jitter Analysis
Application
SDA6000 6GHz 6GHz DirectQ-Scale
SATA Gen1
SDA11000 11GHz 6GHzx2 Yes SATA Gen2
SDA9000 9GHz 6GHzx2 Yes UWB
SDA18000 18GHz 6GHzx3 Yes UWB
SDA13000 13GHz 6GHzx2 Yes PCIe G2
SDA820Zi-A 20GHz 20GHz NQ-ScaleSpectral
PCIe G3/USB3
SDA825Zi-A 25GHz 20GHzx2 Yes Thunderbolt
SDA845Zi-A 45GHz 20GHzx3 Yes DP-QPSK
LabMaster945Zi-A 45GHz 20GHzx3 Yes DP-QPSK
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シリアル･データ・リンクエミュレーション
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エミュレート結果 (波形)
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エミュレート結果 (アイパターン)
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SIGTESTアイパターン試験
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SIGTEST試験レポート
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QualiPHY自動コンプライアンス・テストソフト
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
＊受信部ジッタ耐性試験と機器自動制御
＊テンプレート試験 (アイ・ダイアグラム）＊TJ/DJ/RJ＊SSC 変調レート＊SSC 変調偏差＊Peak-to-Peak差動電圧＊低電力Peak-to-Peak差動電圧＊ユニットインターバル（UI)＊SSC スキューレート＊デエンファシス電圧比
＊送信部最小パルス
＊DC コモンモード電圧＊AC コモンモード電圧＊LFPS tPeriod＊LFPS tBurst＊LFPS tRepeat＊SIGTEST内蔵
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PeRT3 Receiver テストシステム
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
＊オール・イン・ワン型シリアル・シグナル・パターンジェネレータ
＊1チャンネルと4チャンネル選択＊エラーデテクタ内蔵
＊GUIによる簡単操作＊ジッタ印加
＊出力ビットレート：622Mb/sec – 6Gb/sec＊Tri-State(Three State)対応＊Electrical Idle発生＊SSC対応＊Pre/De-emphasis対応＊プロトコル対応
PCI Express：2.5 & 5Gb/sSAS：1.5, 3 & 6Gb/sSATA：1.5, 3 & 6Gb/sUSB3.0：5Gb/s＊フレームパターン生成
＊グラフィカル・テストスクリプト・エディタ
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USB3.0コンプライアンス試験
USB3.0の場合、レシーバのジッタ耐性試験は下記のようなテスト構成で実施されます。DUT＝被測定物に対して決まったパターンを信号としておくりそれがループバックされてきたところでエラーをカウントします。送り出す信号はジッタ成分が意図的に印加されており、それを異なる周波数にて送信します。
赤い点は要求される
BERよりも測定されたBER値が大きい場合。緑色は測定BER値が要求よりも小さい場合。
合格/不合格の領域が「線」で表示されます。
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USB3.0コンプライアンス試験
きれいな信号にランダム・ジッタ成分を印加。
下記のようにジッタ成分を含む信号を作り出し、それを
出力することができる。
ランダムジッタを印加
きれいな6Gbps信号
デターミニスティックジッタを印加
外部の符号間干渉チャンネルによる
設定はGUI上で簡単に！
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USB3.0コンプライアンス試験
BERテストループバック状態
BERテストビットレベル/ループバック
FERテストループバック状態
FERテスト（CRCエラーチェック）
フレームレベル/ループバック
ネイティブFERテスト通常動作状態
FERテスト（ACK/NAKによる）
システムテスト
Xmt C
lock
+ A
ligns
Xmt C
lock
+ A
ligns
Rcv
Clo
ck +
Alig
nsR
cv C
lock
+ A
ligns
Native FERNative FER
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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SPARQ Signal Integrityネットワーク・アナライザ
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
＊最大4ポートまでSパラメータ測定TDRベースなネットワークアナライザ
＊測定レンジ；DCから40GHｚ＊ワンボタンプッシュによる高速自動内蔵OSLTキャリブレーション＊周波数領域と時間領域の両方を解析
＊ミックスモードとシングルモード・シュミレーション
Sパラメータを生成＊拡張デエンベデッド機能
＊固有のTDR/TDT機能とプレビューモード
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Voyager M3i プロトコル・アナライザ
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
＊アナライザ / エキササイザ一体型プラットフォーム＊USB3.0とUSB2.0同時記録＊エキササイザ機能によるホストとデバイスのエミュレート
＊USBデバイスクラス自動デコード＊制御PC用インタフェースはUSB 2.0ハイスピードとギガビット・イーサネット＊内蔵レコーディングメモリ容量は1 もしくは 4GB ＊ディスクスプーリング
＊2ns タイミング分解能＊リンクトラッカRaw 10-bit レコーディング・モード＊“Slow clock” トラフィック発生とレコーディング機能＊複数プラットフォーム接続；カスケーディング
＊Power Tracker： Vbus パワー状態をグラフィカル表示＊リンク層コンプライアンス・テスト・スイート
＊LTSSMフローチャート
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機能比較；Voyager M3i プロダクトファミリ
Standard 版： 制限事項:
1 GBレコーディングメモリ
1 トリガ・イベント
ギガビットイーサネットIF非装備
*.CSV 出力、VSE非装備
Standard 版： アップグレード可能な入門機
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Power-Tracker™
動作原理
専用回路がVBUS 電圧を125ms毎にサンプリング
各タイムスタンプ毎に電圧、振幅、消費電力を表示
統計ヒストグラムはトラフィック・トレース表示と同期
M3i プラットフォームには特別な電圧監視回路を搭載し、接続されるデバイスが負荷となるときにVbusの電力と電流値をグラフ表示。さらにこれらのグラフ表示はトレースデータと同期。USB3.0とUSB2.0のVbus監視に対応。
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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リンク層接続性試験
Voyager コンプライアンス・スイートはおおよそ200件近くの個別なリンク、プロトコル、PHY層に関するテストケースを提供します。
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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ProtoSync
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
物理層信号とデータ･リンク層でコード情報、プロトコル･アナライザ表示、ビット･トレーサ表示を同時に表示
物理層波形とプロトコル表示のパケットを同期してズームUSB3.0やPCI Express® Gen 1.x, 2.0, 3.0に準拠最大4レーンスクランブルに対応
タッチスクリーン機能付き外部ディスプレイで作業効率アップ物理層とプロトコルのエンジニアが共同でデバッグすることが容易
プロジェクトの立ち上げ時で、プロトコル･アナライザが使えない時にも重要な情報を取得して表示
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ProtoSync
オシロスコープ詳細な波形情報
小さなパケット表示が容易
長いプロトコル表示は困難
プロトコル･アナライザプロトコル全体大きな表示
ステート･マシンのトラック
プロトコル特有の解析
波形タイミングなどの詳細解析は困難
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ProtoSync
LFSR 68 2F 43 hexは
LFSR 6827843 Decに相当
オシロスコープとプロトコル･アナライザ表示の結合
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Advisor T3 プロトコル・アナライザ
ウルトラ・ポータブル USB 3.0 & 2.0 アナライザ超小型プラットフォーム
対制御用PCへはUSB2.0接続2GB レコーディングメモリハードウェア・トリガ＆フィルタ（制限有）
CATC Trace 表示マルチ・プロトコル解析
カスケード接続
同一機種・他機種
ちいさっ！
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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プロトコル・アナライザ；差分比較
Advisor T3 Voyager M3iCapture USB 2.0 or 3.0 √ √
Memory 2GB 4GB
Spool to Disk recording √ √
Single Event Trigger √ √
Sequential Trigger √
Real Time statistics √
Simultaneous 2.0 & 3.0 √* √
Compliance option √
Exerciser option √
Ethernet Attach √
＊Proオプション装着時
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プロトコル・アナライザ；機能制限
Power TrackerPower Tracker
Sequential TriggerSequential Trigger
Real Time Graphs (3.0)Real Time Graphs (3.0)
Compliance optionCompliance optionVSEVSE
Export to .CSVExport to .CSV
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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プロトコル・アナライザ；差分比較
1 GB レコーディングメモリは USB 2.0 版のみ
2GB レコーディングメモリは USB3.0版
スプール・ディスク
シングルイベント・トリガ
Pro オプションにより機能追加
ProオプションによりUSB3.0とUSB2.0の同時記録可能！
特徴
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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マルチ・プロトコル解析（カスケード接続）
Multiple Advisor T32チャンネル; タイムスタンプの機器間同期融合トレース機能
Advisor & STX M6-1タイムスタンプの機器間同期
マルチ・プロトコル解析
Advisor & PCIeタイムスタンプの機器間同期
マルチ・プロトコル解析
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
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コネクション・エキササイザ
東陽テクニカ東陽テクニカPSGPSG
＊モデル2101コネクション・エキササイザは接続状態ではそのUSBバスに対して透過状態、非干渉
＊7GHzの高速スイッチ動作によるデータリレー＊VBuxとデータ線は手動動作時と同様なシーケンスで接続および接続断＊グラウンド接続は接続維持
＊接続時間は10msec.まで制御可能＊被測定物のVBUSは通電状態やバッファ状態できるよう設定＊制御用PCにはモデル2101用ドライバは不要。
Native HIDドライバで対応＊3つの電源にて動作１）外部AC電源アダプタ(5V)２）制御PCのVBUS接続３）被測定物であるホストコ
ントローラのVBUS（オプション）＊モデル2101はLS, FS, HSデバイスやホストに対応
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ご清聴を感謝いたします。
ご質問・お問い合わせ先
株式会社東陽テクニカ
プロトコル・ソリューション・グループ(PSG)Tel : 03-3279-0771Email : [email protected]
