隨著PCI Express標準從第4代 (16.0 GT/s) 進化到第5代 (32.0 GT/s),其信號速率從PCIe 4.0的16GT/s提升到了32GT/s,PCIE 5.0依然使用128/130編碼方式,x16帶寬從64GB/s提升到了128GB/s。
經(jīng)過2010~2017年間的沉寂后,PCI SIG正加速其發(fā)展藍圖(來源:PCI SIG)
PCIe 4.0和5.0的異同
除了帶寬翻倍之外,PCIe 5.0還帶來了其他變化,例如改變電氣設(shè)計以改善信號完整性,向后兼容PCIe等等。此外,PCIe 5.0還設(shè)計了新標準,減少延遲,并降低長距離傳輸中的信號衰減。
PCIe 4.0和5.0具備許多共同點:兩者均使用 NRZ 調(diào)變、128B/130B 編碼,相同的 2.5×10-13 BER 目標以及相同的連接器腳位排列。發(fā)射器使用相同的 FFE 方式,并具有 11 組接頭預(yù)設(shè) (P0-P10)。
相較于PCIe 4.0使用的2-pole、1-zero CTLE響應(yīng),PCIe 5.0使用4-pole、2-zero CTLE 濾波器響應(yīng)。新的 CTLE 提供更大的彈性,以及從-5到-15 dB更深的增益范圍。PCIe 5.0還增加了第三個參考接收器(DFE)。
速率從16GT/s提升到32GT/s的最大困難,莫過于最大允許損耗從30dB增加到37dB;毫不意外的是,PCIe 5.0通道要求也一并歷經(jīng)了重新定義,因此板卡機電 (CEM) 規(guī)格要求擴充卡只能采用表面黏著貼裝連接器。工程師也因為數(shù)據(jù)速率加倍而面對各種新的驗證挑戰(zhàn):
- 克服更高的信道損耗及符號間干擾
- 設(shè)計能在更加受限的環(huán)境中,以較小邊際運作的組件及平臺
- 同時在物理層和通訊協(xié)議層進行除錯
發(fā)送、接收端測試規(guī)范
發(fā)送端的測項包含:
- Tx Signal Quality Test
- Tx Preset Test
- Tx LEQ Test
- Tx Initial TXEQ Test
- Lane Margining Test
- PLL Test
- CLK Test
System Tx Diagrams
AIC Tx Diagrams
接收端的測項包含:
- RX BERT Test
- RX LEQ Test
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