方案摘要

    業內首創

    Teranetics是一家位于美國加里福尼亞州圣克拉拉市的混合信號IC公司，為各種先進的通信應用開發芯片產品，在迅速發展的10GBASE-T標準領域享有很高聲譽。例如，公司率先向市場推出雙端口10GBASE-T PHY IC，與第一代10GBASE-T PHY相比，其交換機和網卡(NIC)的端口密度提高了一倍。

    10GBASE-T又稱IEEE 802.3an標準。IEEE 802.3an在2006年正式發布，詳細規定了在標準結構化雙絞線電纜上運行10 Gbps以太網所使用的技術。標準線纜和RJ-45連接器的應用，使得網絡管理員可以輕松地將以太網速度升級到10 Gbps級別，并使其在已安裝的銅纜設施中的投資依然有效。

    盡管10GBASE-T預計將在高性能計算群和交換機間連接等應用中為帶寬密集型網絡管理員帶來巨大的幫助，但開發通過100米UTP 6a線纜傳送10 Gbps數據的技術并非易事。眾多頂級行業專家歷時四年，才制定了IEEE 802.3an-2006an規范。Teranetics的高級工程師們就曾參與其中。

    10GBASE-T PHY在4線對平衡線纜上采用全雙工基帶傳送技術。通過在每對線的任一方向上同時傳送速率達2500 Mb/s的數據，實現了10 Gbps的總數據速率。盡管其較以前的標準有許多改善，但在信號處理方面必須充分利用每一個技巧，才能實現這么高的數據速率。其它物理層挑戰還包括：降低串擾，通過各種方式降低功率要求。

圖1 Teranetics TN2022是業內第一個雙端口10GBASE-T PHY

    Teranetics TN2022主要優勢

    作為10GBASE-T標準的推動者之一，Teranetics順理成章地通過一系列10GBASE-T PHY產品進入該市場。公司最新的Teranetics雙端口單芯片TN2022 (參見圖1)使交換機制造商能夠在一個機架單元中設計最多48個RJ-45端口，同時每個端口的功耗僅6W，能源利用率要比第一代PHY提高了50%。

    考慮到10GBASE-T技術的復雜程度不斷提高，Teranetics及其客戶和合作伙伴面臨的一個重大挑戰是怎樣迅速高效地進行一致性測試。IEEE 802.3規范定義了六個主要的物理層測量項目，包括最大輸出跌落、發送端抖動和發送端時鐘頻率等。

    Teranetics公司系統工程總監Dimitry Taich表示：“作為一家芯片設計商及規范制定者，我們擁有專業技術，可以自己設置和進行這些測試，但這不一定適用于網絡設備制造商。此外，設置測試配置及手動完成測試耗費時間非常長。為了保證產品廣泛投用后，各方測試結果的一致性，我們需要更簡單、自動化程度更高的方式來進行10GBASE-T一致性測試。”

圖2 功率譜密度測量

    一臺儀器、一鍵測試

    由于非常熟悉泰克的測試解決方案，Teranetics團隊樂于使用泰克的方案達成自己的測試測量需求。長期以來，泰克一直為以太網系列協議，如100BaseT和1000BaseT等提供整套的測量方案，包括信號驗證、自動化的一致性測試軟件和參數測量等方案。

    “我們知道，開發10-GBASE-T PHY將帶來重大的一致性測試挑戰。最明智的方式是與擁有豐富以太網測試經驗的測試測量公司合作。”Taich說，“泰克XGbT解決方案采用示波器作為平臺，執行各種10GBASE-T測量，如功率譜密度(參見圖2)、功率值和傳輸線性度。不管是對于我們自身的不斷發展，還是對其它任何開發10GBASE-T產品的廠商，使用泰克XGbT解決方案都能夠節約大量的時間和成本。”

    許多競爭對手的解決方案要求使用示波器、矢量網絡分析儀(VNA)和頻譜分析儀，相比之下，泰克示波器和XGbT軟件解決方案的測試設置速度更快、更簡便。只使用一臺儀器相比某些別的配置，使購置成本下降了近50%，可以明顯改善用戶體驗，同時也使測試結果的可重復性更高。在使用不同測試設備的不同部門之間，可重復的測試方法和測試結果尤為重要。

    有些以太網一致性測試的最終用戶是在車間進行產品測試的技術人員。在這種情形下，公司需要自動化測試來迅速驗證產品的性能和一致性。通過使用泰克XGBT解決方案，客戶可以單鍵選擇多項測試。如圖3所示，XGbT軟件的圖形用戶界面以直觀的流程式菜單來引導用戶輕松地完成設置和測試步驟。

    該解決方案允許客戶使用DPO70000/B或DSA70000/B系列示波器的全部四條通道同時測量，加快測試速度，進一步節約成本。客戶還可以使用泰克P7380 SMA差分探頭和P6330高阻探頭及XGbT測試夾具，進一步縮短測試時間。為深入進行驗證和調試，XGbT軟件可以生成測量報告，除Pass/Fail結果外，還有詳細的測試余量和統計值。

圖3 XGbT GUI實例，顯示互連儀器的偵測結果

    為快速增長做好準備

    盡管10G以太網早在2001年就已經推出，但由于成本過高和光纖傳輸，其采用率一直很低。相比之下，1 Gbps銅纜交換機的每月銷量能夠達到約五六百萬端口。10GBASE-T交換機和10GBASE-T服務器的問世，大幅度擴大了10G以太網的機會，因為其可以支持更簡單、更便宜的雙絞線銅纜。

Lane A的PSD測試

    “我們相信，10GBASE-T在未來幾年快速增長所需的一切條件都已經就位：從IEEE規范到經濟的第二代芯片，再到全自動一致性測試解決方案。”Taich說，“所有主要障礙已經消除，我們已經為在業內的更廣泛應用做好準備。在這個過程中，正是泰克和其它合作伙伴幫助我們解決了大量棘手的挑戰，沒有他們的幫助，我們沒有辦法達到今天的成功。”■