IBERTを使用したリンクテスト

IBERT（Integrated Bit Error Ratio Tester）を使用したリンクテストは、28Gbps NRZや56Gbps PAM4といった高速シリアルインターフェースの「物理層（PHY）」の健全性を確認するための最も強力なツールです。

実機評価において、シグナルインテグリティ（SI）を定量化し、等化器（CTLE/DFE）のパラメータを最適化するプロセスを整理します。

1. IBERTテストの主要ステップ

AMD (Xilinx) のVivadoツールパスにおいて、以下の手順で実施します。

① IBERT IPの生成と実装

• ハードウェア設定: 使用するトランシーバー（GTY/GTM等）の場所、リファレンスクロックの周波数、およびターゲットとなるラインレート（28.125Gbpsや56Gbps等）を指定します。

• パターン生成: PRBS-31Q（PAM4用）やPRBS-31（NRZ用）などの疑似ランダムパターンを選択します。

② ハードウェアマネージャーでの接続

• FPGAを実機動作させ、JTAG経由でVivadoの「Hardware Manager」からシリアルリンクをスキャンします。ここで各レーンの「Link Status」が Locked になれば、物理的な接続は概ね確立されています。

③ アイ・スキャン (2D Eye Scan)

• 受信端での信号の「広がり」を水平・垂直軸でスキャンし、ヒートマップとして可視化します。

• Open Eye: 青や紫の領域が広いほど、ノイズ耐性が高い良好なリンクです。

• PAM4の特異性: PAM4では3つのアイが縦に並びます。中央のアイが最も大きく、上下が小さくなる傾向があるため、3つすべてが十分に開いているかを確認します。

2. スイープ機能による最適化

手動でCTLE/DFEを調整するのは困難なため、「Auto-Swell」や「Sweep」機能を使用します。

• パラメータスイープ: CTLEの各ゲイン設定やDFEのタップ係数を段階的に変化させ、最も低いBER（ビット誤り率）を記録する設定を自動探索します。

• マージン解析: 最良の設定において、電圧・時間の両方向でどれだけのマージンがあるかを数値化します。

3. 28Gbps/56Gbpsにおけるデバッグの要所

リンクが確立しない、またはBERが高い場合のチェックリストです。

物理的な要因

• 低損失基板の影響: 基板材料（Megtron 6/7等）が不適切だと、等化器の限界を超えてアイが潰れます。

• 同軸コネクタ・ケーブル: BullsEyeコネクタや高性能同軸ケーブルの接触不良、または曲げ半径による損失。

• リファレンスクロック: クロックのジッタ（位相雑音）が大きすぎると、SerDesが正確にサンプリングできません。

回路設計の要因

• AC結合コンデンサ: 01005サイズ（0402公称）などの極小チップを使用し、パッド部分でのインピーダンス不連続（寄生容量）を最小限に抑えているか。

• ビア・スタブ: 28Gbps以上では、信号が通らないビアの残りカス（スタブ）が共振を引き起こします。バックドリル加工の有無を確認してください。

4. 次のステップ：プロトコル層への移行

IBERTで物理層の「疎通」が確認できたら、次は実際のデータ（CoaXPressパケットやイーサネットフレーム）を流すフェーズに移ります。

• FEC（前方誤り訂正）の効果確認: 56Gbps PAM4では、IBERT上の生BERが 10-5 程度であっても、FECを適用することで 10-12 以下に改善できる場合があります。

現在、具体的な基板（自作または評価ボード）で、特定のレーンが通らないといったトラブルに直面されていますか？あるいは、アイ・スキャンの結果の見方について詳しく知りたいでしょうか？

PR:

製品紹介：SIGLENT社 SAP4000PSAP4000PSIGLENT SAP4000P アクティブ・プローブ 4GHz、35V1,067,000円税込詳しく見るT&M 即納ストアで購入

パワーインテグリティ測定用シグレント・パワーレールプローブSAP4000P

SAP4000P パワーレール・プローブ, 4 GHz, オフセット電圧範囲：±24 V, ¥880,000

https://tm-co.co.jp/SAP4000P_UserManual

PR:

・USB VNA
	SDS8000Aシリーズ オシロスコープ 特長と利点 4チャンネル + 外部トリガーチャンネル アナログチャンネル帯域幅：最大16GHz(8/13/16GHz) リアルタイムサンプリングレート：最大40GSa/s（全チャンネル同時） 12ビットADC 低ノイズフロア：16GHz帯域幅で176μVrms SPOテクノロジー ・ 波形キャプチャレート：最大200,000フレーム/秒 ・ 256段階の波形輝度と色温度表示をサポート ・ 最大2Gポイント/チャンネルのストレージ容量 ・ デジタルトリガー
	SSG6M80Aシリーズ マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器 主な特長 ・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能 最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz（測定値） ・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載 ・アナログ変調、パルス変調（オプション）
	SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Measurement Frequency Range: 2 Hz ~ 50 GHz ・IQ Analysis Bandwidth: 1.2 GHz ・Real-time Spectrum Analysis Bandwidth: 400 MHz ・Phase Noise: -123 dBc/Hz @ 1 GHz, 10 kHz offset ・DANL: Less than -165 dBm/Hz ・Demodulation and analysis of signals from multiple mobile communication standards including 5G NR, LTE/LTE-A, WLAN, and IoT, as well as wireless connections.
	SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features ・Frequency Range: 100 kHz ~ 50 GHz ・Dynamic Range: 135 dB ・IF Bandwidth Range: 1 Hz ~ 10 MHz ・Output Power Setting Range: -60 dBm ~ +20 dBm ・Supports 4-port (2-source) S-parameter measurements, differential (balanced) measurements, time-domain analysis, scalar mixer measurements, etc. ・Optional accessories include electronic calibration kits, switch matrix, and mechanical switches. ・AFR

お礼、

T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝（最寄り駅浜松町）に移転し、スペースも拡大いたしました。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。