USB 3.0規格のFAQ(3) ―― SuperSpeed USBのテストはどのように行うか？

Q．認証テストの測定にUSB 3.0特有の部分はあるか？
A．想定される最悪伝送路を組み合わせたときにレシーバが正しく受信できるか，という観点でテストする．

　一般的な測定では，測定対象からいかに忠実に信号を取り込むかがキーとなります．USB 3.0では想定した最悪伝送路で信号を故意に劣化させ，ソフトウェア的にフィルタでリファレンス・イコライザを適用した上で，レシーバに到来している信号が規格で決められた信号水準にあるかどうかを評価します（図5）．

図5　ハードウェア・チャネルによるトランスミッタ・テスト

　伝送路は，デバイスの場合は3mケーブルとホスト・トレースの，ホストの場合は3mケーブルとデバイス・トレースの組み合わせになります．これらのチャネルについては，図6の概念のリファレンス・チャネルと呼ばれるUSB-IFが販売予定のハードウェアを使います．なお，伝送路モデルが提供されているので，リファレンス・チャネルを使用しなくても，オシロスコープで同等の測定が可能です．イコライザと同じようにソフトウェア的にフィルタを適用して測定します（図7）．この場合には，忠実に信号を取り込めるようにしたテスト・フィククチャを使用します（写真1）．

図6　USB 3.0のコンプライアンス・リファレンス・チャネル（概念）

図7　ソフトウェア・チャネル・エミュレーションによるトランスミッタ・テスト

写真1　USB 3.0テスト・フィクスチャの例（米国Tektronix社製）

　レシーバのジッタ耐性テストも同じように，リファレンス・チャネルを通してジッタを持った信号をレシーバに入力します（図8）．任意波形ジェネレータを使う方法では，ジッタを持ったデータを作成する際に伝送路の損失特性を加味することで，やはりリファレンス・チャネルを使わずに，直接任意波形ジェネレータの出力をレシーバに入力できます（図9）．

図8　ハードウェア・チャネルとループバックBERTによるレシーバ・テスト

図9　ソフトウェア・チャネル・エミュレーションとループバックBERTによるレシーバ・テスト