我们昨天发布的《手把手教你使用如何构建PCIe 6.0链路进行RC和EP测试》演示了两张PCIe 6.0 switch串在一起构建了非常稳定的PCIe 6.0 x16链路。我们今天在两张卡中间串接一个Quarch公司发布的PCIe 6.0 x16故障注入卡，看看两张Gen6 switch卡是否还可以稳稳地建链在PCIe 6.0 x16？想获得答案的朋友直接参考下面的视频。

我们花费2个小时拍摄了本期视频并处理添加了中、英文字幕供大家参考,参见下面的视频，如果想看高清视频一定要在电脑上打开上面的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！

下面是我们根据上述的视频整理的一个文字总结，供参考。

Quarch PCIe 6.0 x16 故障注入卡系统级演示总结

时间：2025/5/20
测试环境：基于AMD平台的PC主板 + SerialCables PCIe Gen6 x16 Switch卡 ×2 + Quarch故障注入模块

一、概述

随着PCIe Gen6技术的普及，行业对链路完整性测试、协议容错验证与Bit Error容忍度的需求大幅提升。英国Quarch公司推出的PCIe 6.0 x16故障注入模块，为开发者提供了一种非侵入式、可编程、高带宽的信号扰动手段。

本次演示系统通过两张SerialCables的Gen6 x16 Switch卡构建链路通路，并在两者之间串接Quarch故障注入模块，实现对部分lane的信号注入控制。本文将对设备结构、连接方式、功能机制及演示效果做详细说明。

二、故障注入模块简介

产品型号说明：

以本次演示使用的模块为例：

• 型号：PCIe x16-1

• 表示仅对 lane0 进行故障注入
• 其他 lane（1-15）为透传状态

其他型号（如 -8、-16）可支持更多lane的同时注入，但价格更高，适用于更复杂的验证需求。

功能特点：

• 支持注入：
• 信号毛刺（glitch）
• bit error
• CRC error
• code violation 
  等链路层异常
• 模块内部通过柔性PCB连接至 TestMonkey 控制器
• 控制器通过USB与PC连接，结合Quarch控制软件实现故障事件的精准配置与实时执行

三、测试拓扑结构与链路构建

本次系统构建以串接方式演示：

AMD 主板 → Switch A → Quarch 故障注入卡 → Switch B

具体连接细节：

• 主板：
• 使用 AMD PC 主板
• 选用离 CPU 最近的 PCIe 插槽，确保最大链路能力
• 为适应测试空间布局，通过 PCIe 延长线 将主板信号引出
• Switch A（下层Switch）：
• 通过PCIe Gen5 x16金手指插入主板
• 上层插槽直接连接 Quarch 故障注入模块的金手指部分
• 蓝色LED闪烁状态 → 表示 建链成功但未达到Gen6（实际Gen5 x16）
• Quarch 故障注入模块：
• 串联在Switch A与Switch B之间
• 实际运行配置导入signal glitch的仅限于 lane0，其余 lane 透传
• 串联后整体仍可实现 Gen6 x16 稳定建链（见后文验证）
• Switch B（上层Switch）：
• 接在Quarch模块输出端
• LED常亮 → 表示链路协商稳定
• 实际与Switch A之间通过 Quarch 建立了 Gen6 x16链路

四、控制与验证方法

1. 故障注入模块控制

• 使用 Quarch 的 TestMonkey管理模块
• 柔性排线（管理使用）连接至故障注入卡
• 通过 USB 连接管理主机
• 控制软件支持定义：
• 注入类型（glitch、bit error、CRC error）
• 注入方向（Tx/Rx）
• 注入时间点与持续时长

2. Switch卡链路状态验证

• Switch
  卡支持USB Type-C管理口
• 使用 Tera Term 等串口终端连接后发送命令：

showport

输出示例：

• Golden Finger: Gen5 x16

• Port 80: Gen6 x16

表示：

• Switch A 与主板之间为 Gen5 x16
• Switch A 通过Quarch故障注入模块连接 Switch B 时，仍成功协商为 Gen6 x16

五、注入效果演示

通过将故障注入集中在 lane0，可演示以下情景：

故障类型	说明
bit error	模拟链路信号比特翻转
CRC error	模拟包尾校验失败
code violation	模拟不符合PCIe编码规范的信号
glitch（毛刺）	模拟模拟信号短时间异常
掉帧（drop frame）	可模拟未响应或包丢失

注入端与接收端均可选择，并可观察对端是否发生链路恢复、端口错误计数增加或中断上报等行为。

六、演示结论与价值

• 模块本身表现稳定：
• 尽管在lane0注入故障，其余lane保持透传
• 整体仍能完成Gen6 x16的高带宽链路建立
• 实现了低侵入、高可控的验证方式：
• 无需修改主板或Switch卡
• 灵活选定注入方式与通道，快速测试协议鲁棒性
• 适合以下场景：
• 芯片级 PCIe PHY 层误码容忍度验证
• 交换芯片与Retimer开发阶段的边界条件测试
• PCIe 6.0系统完整性分析与仿真对比验证

七、后续建议与拓展方向

• 可替换为更高级别版本（如x16-8、x16-16）实现多通道并发导入故障
• 可结合逻辑分析仪、协议分析仪（如SerialTek）实时捕获异常行为
• 可脚本化执行批量扰动，导出统计报表，用于自动化QA测试场景

八、技术术语注解

缩写术语	含义
PCIe	Peripheral Component Interconnect Express，外围组件互联高速标准
Gen6 x16	表示PCIe第6代协议、16通道，带宽为128GT/s×16
Lane	每一个PCIe的双向通道，单通道为x1
Quarch	英国一家专注于测试与故障注入设备的供应商
TestMonkey	Quarch的控制模块，用于管理注入卡

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下载链接：

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