我们之前做过多期针对各类标准接口的电压、电流、功耗、sideband边带信号进行实时监控、回溯分析的视频，感兴趣的朋友可以搜索我们的公众号Saniffer查询关键词PAM。今天专门再针对PCIe 5.0 x16插卡类产品做了一个8min的高清视频介绍，方便一些之前没有看过演示的朋友熟悉这类验证测试是业内公司都是如何进行的。

为了方便工程师观看，我们针对本期视频添加了中文字幕供大家参考。如果想看高清视频建议要在电脑上打开上面的视频链接进行观看！创作不易，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！如果想搬运我们的视频请告知我们。

---

全面解读 Quarch PAM：PCIe 电压、电流、功耗与边带信号的可视化分析利器

在高速接口测试与系统稳定性验证中，电压、电流、功耗与边带信号（Sideband） 的可视化量测往往是定位深层问题最关键的手段。来自英国 Quarch 的 Power Analysis Module（PAM） 正是为此而生，它可以在不影响链路正常运行的前提下，透明地监控 PCIe 设备运行时的各种物理层信号。

本文将带你完整理解 PAM 的结构、连接方式、使用方法和典型场景，帮助工程师在复杂 PCIe 环境中快速定位问题。

---

一、PAM 是什么？能做什么？

PAM，全名 Power Analysis Module，是一套用于 PCIe 设备的：

• 电压量测

• 电流量测

• 实时功耗监测

• Sideband 信号监控（PERST#、CLKREQ#、WAKE#、SMBus/I²C 等）

• 实时波形记录

• 长时间追踪分析（可持续数小时乃至数天）

它的最大价值在于：

插在 PCIe 主板与设备之间，却几乎不影响链路训练和性能。

这使得工程师可以在真实运行环境（例如主板 + PCIe Switch）下准确还原各种疑难问题。

---

二、测试环境搭建：PAM 如何串接？

本期的视频示例采用以下配置：

1. 主机与设备

• ASUS X670E 主板（PCIe 5.0 x16）

• PCIe Gen5 x16 Switch 卡

2. PAM 专用治具卡

• 型号：QTL2912 / 2910-02 Gen5 PCIe x16 PAM fixture

• 下端插主板 x16 插槽

• 上端连接测试中的 PCIe Switch 卡

3. PAM 管理模块（小盒子）

• 型号：QTL2312-01

• 提供 USB/Ethernet 输出，将量测数据转换为数据包传输给 PC

4. 数据链路

治具卡（监测点） → USB Type-C → PAM 控制模块 → USB → PC（Power Studio 软件）

整个串接链路不改变 PCIe 协议栈、不影响链路训练，Switch 卡依然识别为：

• PCIe Gen5

• x16 宽度

• 可正常枚举与读写

---

三、Power Studio：核心数据界面解析

PC 端使用的是 Quarch Power Studio 1.49，功能包括实时图表、标注、统计等。 

下面总结界面中的关键信息：

---

1. 实时电压 / 电流 / 功耗监控

右侧实时数据显示：

• 12V 与 3.3V 电源电压

• 不同时间点电流变化

• 自动计算功耗（V×A）

适合快速观察设备瞬时与长期功耗变化。

---

2. Sideband 信号监控

例如：

• PERST#：PCIe 复位

• CLKREQ#：时钟请求

• WAKE#：设备唤醒

• SMBus/I²C：管理信号

信号高低电平清晰可见，数字信号对应：

• 0 = 低电平

• 1 = 高电平

在处理神秘复位、链路掉线等问题时非常关键。

---

3. 实时波形图

波形图持续滚动，可追踪 几十分钟、1 小时乃至多天、几周的运行情况。

用户可对感兴趣区域进行：

• 拖拽放大

• 查看波形细节

• 两个箭头测量时间差 Δt

• 上下箭头测量幅度差

这些操作对于分析：

• 电源启动顺序

• Sideband 信号时序

• 功耗突增/突降事件

非常重要。

---

四、为什么 PAM 特别适合长时间问题定位？

PAM 允许连续记录多天，几周，几个月，这是许多仪器无法做到的。

典型长时间问题包括：

① 随机 PERST# 拉低

例如运行 3 小时 15 分 18 秒后突然 PERST# 出现一次拉低 → 系统复位 PAM 可以精准抓到该事件发生时刻，帮助判断：

• 是系统故障导致？

• 还是工程师主动操作？

• Switch 或 Endpoint 是否发生了异常复位？

② Sideband 信号抖动或异常

如 WAKE# 间歇拉低导致系统睡眠/唤醒异常。

③ 电流突变导致的掉线

例如突发高功耗导致主板瞬时断电或 OCP，PAM 的实时波形可还原整个事件。

---

五、高级功能：采样精度与标签（Tags）

PAM 的采样周期支持：

• 4 μs

• 16 μs

• 100 μs

• 1 ms（默认）

• 10 ms

• 1 秒

最高可达 4 微秒级采样，适用于高精度时序分析。

标签（Tags）功能则可用于：

• 标记关键事件

• 撰写分析报告

• 对比不同波段的数据

---

六、对 PCIe 链路无影响的透明量测设计

视频中通过 LSPCI/LSI 工具确认： 

• PCIe Switch 链路仍正常运行

• 保持 Gen5 x16

• 枚举、读写均不受影响

这意味着工程师可以放心将 PAM 置于测试链路中长期运行。

---

七、适用场景总结

PAM 非常适合以下工程应用：

✅ 系统验证

观察 PCIe 设备在不同负载、温度、供电条件下的真实功耗变化。

✅ 稳定性测试

追踪是否存在间歇 Reset、WAKE、CLKREQ 等信号异常。

✅ 新产品 Bring-Up

分析 PCIe 启动过程中是否满足电源序列与 Sideband 时序规范。

✅ 复杂现场问题复现

长时间捕捉难以复现的问题，例如偶发掉线、端口死锁、功耗过冲。

---

八、总结：调试 PCIe 设备必备的分析工具

PAM 为工程师提供了一个：

• 透明

• 高精度

• 可长时间运行

• 兼容性良好

的 PCIe 电源与边带信号监控平台。

它让我们第一次能够 —— 在不破坏链路训练与数据通信的前提下 —— 完整观察 PCIe 设备运行时的真实时序与功耗行为，为定位复杂问题提供强大的工具支持。

更多关于PCIe 6.0/CXL的测试工具和技术，请下载Saniffer公司2025.6.16最新更新的白皮书12.3版本 - 《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.3》。

白皮书下载链接 (或者点击下面的二维码直接下载）：

https://pan.baidu.com/s/18_c11aeFhSBe2qa-jUFs_Q?pwd=mm9y 提取码: mm9y

如果你有其任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe/NVMoF, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的我问题想咨询，请访问：访问www.saniffer.cn / www.saniffer.com 访问我们的相关测试工具和产品；或者添加点击左下角“阅读原文”留言，或者saniffer公众号留言，致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。