浅析TCM- Thunderbolt™ FV测试必要工具

原创声明

作者:GRL实验室/Allen Tsai

1. 究竟什么是 TCM?

TCM(Thunderbolt Certification Manager)是一套由Intel 研发之几近全自动化的测试工具,且为Thunderbolt™认证测试中必要使用之工具。TCM能够针对Thunderbolt™ 4 Functional CTS(Compliance Test Specification)的各项测试项目,进行Thunderbolt™ 4 Host 或者Thunderbolt™ 4 Device 的兼容性测(Functional test),以减少测试时间,并增加测试的便利性和准确性。

 

至于,要完成一个完整的 TCM 测试流程,需要几个要素:

  • 人力:虽然说 TCM 接近全自动,但还是有些硬件上的限制,需要人工操作,例如:插拔 Thunderbolt™ 线、开机、设定流程等等。
  • 流程:CTS中的每个测项,以文本文件的形式被写成 TFF(TCM Flow File),在开始测试前,将 TFF 汇入TCM后,TCM就会针对该测项进行测试。
  • 平台:当待测物是 Host 时,TCM 将被安装在此待测物上并进行测试;而当待测物是 Device 时,需使用通过Thunderbolt™ 认证的 Host, 并由此 Host 执行 TCM 来对待测物进行测试。

 

在执行完整的 TCM 所需流程后,即可透过 TCM 输出一份详细的报告。针对以上的叙述,请参考以下的示意图(图 1.)。

图1. TCM流程图

2.如何使用 TCM?

因为 TCM 的系统接口主要是透过 GUI(Graphical User Interface,图形用户接口),所以对第一次使用 的人来说并不会太难上手,只需要根据 TCM 跳出的指示操作即可,因此以下的部分会着重在介绍开始 TCM 测试前的设定。

此外,在开始 TCM 的测试之前,请先确定用来执行 TCM 的测试平台,已安装由 Intel 发行的应用程序 TDT(可从 Intel 网站上下载)与 Microsoft 发行的 Windows 驱动程序套件 Windows Driver Kit(WDK)。

如果没有安装TDT的话,TCM会无法侦测许多与 Thunderbolt™ 有关的信息,导致 TCM 出现非预期的例外状况而无法进行在 CTS 中往下接续的测试步骤;而没有安装 WDK 的话,会直接造成许多测项无法进行,如 Sleep、Hibernate相关的测项等等。

 

2.1 测试前的设定

对一台刚安装好 TCM 的测试平台来说,它并不知道测项和所需的 Topology(测项所需的特定 Device),因此需要由测试者手动将 Device 存入 TCM 的数据库中,并设定指定的测项让 TCM 执行。

 

打开 TCM 后,点选左上角的“File”后点选“Open Editor”,就会进入一个设定的页面(如图 2.),并依照以下的步骤进行设定,即可开始 TCM 测试:

  1. 将测试会用到的 Thunderbolt™ Device 接上测试平台后,会看到此 Device 出现在左方并有一个“Get”可以选取,选取“Get”后,会再跳出一个窗口,此窗口是根据接在测试平台上的 Device,做种类、连接的 Thunderbolt™ 线材、供电模式等信息做选择,选择完后点选“OK”。
  2. 按完“OK”成功“Get”后,此 Device 就会出现在右方的窗口中,这个窗口可以说是 TCM 的数据库,所有“Get”过的 Device 都会出现在这里,因此同样的 Device,只需要“Get”一次就可以了。
  3. 新增此 TCM 的使用者,此使用者对测试并不会有特别的影响,但如果没有新增使用者的话,TCM 也无法开始。
  4. 选取与 CTS 中相对应的 TFF,TFF 的档案会在安装好 TCM 后,自动被放在以下的文件夹中: C:\Program Files\Intel Corporation\QualityCenter\TFFs
  5. 将此设定好的程序储存在 Host,下次就不用再重新点选“Open Editor”,而可以直接打开此设定好的程序文件。
  6. 设定完成后,按下“火箭”图标的按钮,即可开始测试。

图 2. TCM 测试前设定步骤

 

另外,如果下接的 Device 种类为“Storage”时,在设定时,需要将此 Device 的磁盘名称更改为此 Device 在“Get”下方的 UID(如图 3.),因为当 TCM 认定此 Device 为“Storage”时,会对此 Device 的磁盘进行读写,因此我们必须设定一个目的地让 TCM 有目标可以读写档案,更改磁盘的名称就像是赋予此特定的磁盘一个身分证号码,如此一来在使用 TCM 进行测试时,TCM 才能够判断要在哪一个磁盘进行读写。

图 3. “Storage” Device 的设定

 

2.2 显示器(Display)的测试

在 CTS 的测项中,有许多是需要连接显示器进行测试的,而 TCM 在判断显示器的运作是否正常时,有分为人为和自动的判断方法:

 

  • 人为判断的情况时,TCM 会在需要检查显示器的时候,跳出窗口指示测试者需当下亲自检查的部分, 例如显示器的画面是否正常、显示器是否能正常播放声音等等,测试者必须人为选择 Pass 或者 Fail。
  • TCM 自动判断的情况时,则必须要搭配传感器(Yocto Sensor)对显示器进行侦测,传感器需透过 USB Micro-B to Type-A 线连接到测试平台,并将两个传感器固定在下接显示器的两端,环境设置完成后,在 TCM 的测试进行到需要检查显示器的步骤时,测试平台就会自动感应本身连接着传感器,并开始自动的检查。

 

一般来说,CTS 中大部分跟显示器有关的测项,都可以选择使用人为判断的方法进行测试,但是当待测物为 Device 时,在循环性测试(Extended Test)的部分,因为要重复进行 500 次测试,不太可能要测试者在一旁持续进行人为判断,如此一来就必须选择让 TCM 自动判断的方法,因此传感器大部分是在进行Device 的测试时(如图 4.),才会用到。

图 4. Sensor 测试环境示意图

 

2.3 测试报告的储存方式

当 TCM 完成整个 TFF 测试后,测试者可以点选 TCM 的窗口中,上方的 “Report”并按下 “Save Report As…”(如图 5.),即可将此测试的结果储存成一份报告,此报告为 Thunderbolt™ FV 认证测试中必须提交之文件。从报告中可以看出此次测试包含了 CTS 中的哪一个测项、测试平台的信息、测试平台的 Thunderbolt™ controller 信息、使用的 TCM 版本等相关细节(如图 6.)。

图 5. 储存测试报告

 

图 6. TCM 测试报告

 

3. 总结

根据以上的介绍,我们可以把整个 CTS 的测试想成一个手机上的战争小游戏,如果没有使用 TCM 的话,就需要一个玩家去操作所有的打斗过程和要破的关卡,而使用 TCM 的话,玩家只需要在开始战斗前,将所有需要用到的装备(Topology)和关卡(TFF)提前设定好后,按下”自动战斗”,TCM 就会自己去进行大部分的测试。

 

然而对使用 TCM 的测试者来说,TCM 能够帮助减少人为判断的疏失,进而增加测试的准确性,也能够让测试者在 TCM 自动测试时,有闲暇去处理其他事情,进而提升测试的效率。

 

GRL 在 Thunderbolt™ 标准认证流程上,使用 TCM 累积了长时间的经验,并定期与 Intel 的开发团队沟通厘清 TCM 相关的问题,在 TCM 的维护与更新方面都已具备了相当的水平,也能够根据平时的经验,协助客户解决使用 TCM 测试时遇到的问题。而GRL上海实验室(Granite River Labs)于2020年5月取得Intel®授权,成为全球第一批官方认可并提供Thunderbolt™ 4全品项认证的测试实验室,即日起可针对Host、Device等各类产品,协助广大厂商在国内提供认证测试服务。

IntelThunderbolt™ Intel的注册商标及研发产品

USB4™USBUSB-C®USB Type-C®USB-IFUSB Implementers Forum的注册商标

 

作者:

GRL 台湾区测试工程师 蔡礼全 Allen Tsai

国立清华大学材料所。熟悉Thunderbolt Host与Device的FV测试规范、TCM的使用流程与兼容性测试问题解析,希望能够协助客户共同解决问题。GRL 技术文章作者。

 

关于Granite River Labs

GRL创立于2010年初,为高速讯号传输测试界的领航者,在高速讯号发展快速且复杂的研发环境下以专业领先的技术为顾客所信赖。具有专业的技术人员、高性能的标准测试设备、自动化测试解决方案和便利的服务据点为基础,同时设计出简易操作的解决方案,提供客户最完善且专业的服务,宗旨在与顾客一起克服挑战。

 

本文件中规格特性及其说明若有修改恕不另行通知。

发布日期 2020/05/21 AN-200502-TW