百佳泰伺服器採購指南 - 2：品質驗證三大要求 – 應用面解析

前一篇指南我們分析了伺服器品質驗證的三大要求(文章連結)，分別對應到品質基礎(規格要求)、使用者體驗(效能要求)及維護成本(穩定性要求)等三個面向，說明採購單位如何確認並驗證其產品品質，本次將我們將以應用服務面的角度切入，藉由使用者應用情境來探討規格的要求、實際運用面臨的問題以及提高測試效率與精準度的對應治具說明。

【應用情境分析 – 雲端串流媒體與PCIe測試案例】

以雲端OTT (Over-the-top)串流媒體應用服務舉例，當消費者在家享受4K/ UHD (Ultra HD)串流影片時，所需的網路速度約為20Mbps(依各家OTT服務供應商的媒體壓縮技術不同而有所差別)，也就是伺服器端需要提供2.5MB/s的頻寬來服務一位消費者。
再以最基礎的PCIe規格來看，當伺服器連接JOBD (Just a Bunch Of Disks)的接口使用PCIe 4.0時，每個接口的資料吞吐量為31.51GBs (x16)，換算下來約可同時服務12,600位消費者。
但當我們將伺服器連接JOBD的接口改用PCIe 5.0時，其資料吞吐量馬上提高一倍到63.02GBs (x16)，可同時服務的消費者人員數也提高一倍到25,200人。因此，選用PCIe 5.0規格的伺服器，可以大量降低整體伺服器佈署的數量，進而降低採購成本，後續在電源及維護等成本也會間接降低。

伺服器採用的PCIe規格從4.0提升到5.0，雖然可有效的提升服務人數並降低採購總成本，但在品質確認及驗收上會變的非常重要。高速訊號提高一倍從16GT/s到32GT/s，除了設計上的挑戰之外，訊號品質的驗證也變的更困難。
為符合PCIe 5.0的訊號品質要求，在設計上須考量到：

(1)PCB 的材質是否需使用符合高頻的PCB材質。
(2)在實際的設計上，因訊號線較長，而必須使用Redriver IC。
(3)連結伺服器轉接卡的高頻線材及連接器高頻品質必須是符合需求且可靠。

若是訊號品質不佳，會讓伺服器無法運行在PCIe Gen5 的速度，而無法發揮伺服器應該有的規格，進而導致服務消費者的應有人數降低或整體系統忙碌而造成服務延遲，使消費者產生負面的使用體驗。

在訊號品質的驗證上，基本的項目為發送端的眼圖量測及接收端的誤碼率測試。這兩個驗證項目所用到的設備為50GHz頻寬的示波器及32Gbps的誤碼儀，而這兩台的設備投資金額需要120萬美金。
另外，測試治具的開發也是另一個挑戰，一般的測試實驗並不具備高頻治具的設計開發工程能力，而百佳泰是少數有能力投資上述兩台設備同時又兼具高頻治具設計開發能力的實驗室。

【PCIe Gen5 對應測試治具說明】

百佳泰針對PCIe Gen5開發了涵蓋所有的form factor治具，包含CEM、M.2、U.2/U.3、EDSFF E1/E3及OCP NIC 3.0。除此之外，百佳泰身為治具的使用者，我們了解到市面上的其它治具在使用體驗及堅固度都無法讓使用者滿意，因此在開發時特別針對這兩點設計出特殊的連接器及線材整合模組，實現在高品質的條件下同時滿足治具的堅固度及良好的使用者體驗。

CEM、M.2、U.2/U.3、EDSFF E1/E3及OCP NIC 3.0的圖片與網頁連結如下圖]

除此之外，為了縮短整體採購品質驗證上的時間，百佳泰也開發獨有的PCIe Gen5 自動化量測解決方案。它採用頻寬高達40GHz的高頻硬體，搭配百佳泰自行開發的各種form factor治具及自動化執行軟體，而且此軟體同時具備有向下相容的自動化測試，讓整體PCIe Gen1~Gen5一個slot (x16)的全部測試從五天縮短到一天完成，在達成五倍的測試效率的同時亦維持測試品質的一致性及避免人為操作上的疏失。

百佳泰在規格要求的驗證上有豐富的測試經驗及自行開發的高頻自動化量測解決方案的能力，所以能滿足Buyer style的客戶(ex. Server provider, Cloud service provider…etc.)在短時間內完成QRS (Quality Requirement Standard)或是RFP (Request for Proposal)的驗證需求。百佳泰的豐富經驗同時也能對於企業採購單位提供品質要求上的顧問諮詢服務，讓企業能採購到最適合的伺服器規格。