业界首个64 GT/s连接:PCIe 6.0新突破让数据传输再提速

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数字世界的到来,让元宇宙等各种拥有丰富交互体验的应用层出不穷,疫苗研发和气候预测等复杂挑战也在大数据分析的帮助下,有了更好的解决办法和更有价值的分析角度。数据是一切的源头,数据传输速率越快,应用性能就会越出色。让这一切成为可能的则是去年发布的PCI Express(PCIe)6.0规范。

与PCIe 5.0相比,PCIe 6.0支持的数据传输速率再次翻倍──64 GT/s。数据传输速率越快,也就意味着高性能计算(HPC)、AI推理引擎、云端软件等应用以及数据中心固态驱动器(SSD)的计算速度就越快。

新思科技与是德科技(Keysight)已展开一个里程碑式的合作,双方建立了业界首个64 GT/s连接,从而推动PCIe 6.0的广泛采用。这个双方64 GT/s连接意味着链路的两端之间可以成功地实现数据交换,而不出现任何要恢复的错误,这类错误通常因信号质量异常而导致。在接下来的合作中,双方要考虑的是如何以64GT/s的PCIe 6.0数据速率传输数据,比如内存读写。

利用PCIe 6.0满足速度需求

SSD已经率先集成了PCIe 6.0技术。SSD SoC与NVMe(非易失性内存主机控制器接口)和闪存以及根联合体处理器相连,因此带宽要求会非常高。虽然SSD的存储容量已经因为堆叠裸片等技术的进步而有所增加,但SSD的速度却受限于SSD插槽的带宽,后者又由PCIe数据速率控制。当设备采用PCIe 6.0后,数据传输速率会增加到64 GT/s,这有望利好SSD SoC,让SSD SoC能够充分利用增加的存储容量。

总的来说,PCIe 6.0技术可以解决计算密集型SoC面临的日益严峻的带宽限制。除了更快的数据传输速率外,PCIe 6.0规范还提供:

-通过新的低功耗状态提高电源效率

-经济高效的性能

-向后兼容前几代PCIe

PCIe 6.0标准首次采用了4级脉冲幅度调制(PAM4)信号编码技术。在PAM4的加持下,PCIe 6.0设备相比采用前一代PCIe的设备而言,相同通道带宽的吞吐量提高了两倍,同时还具有低功耗和向后兼容性。

为了在L0建立两方64 GT/s连接,新思科技和是德科技首先以低速发送数据包,然后通过协商提升速度来在串行链路上传输,并在此过程中交换均衡信息。这些链路非常敏感,甚至只要有东西碰到线缆,就需要进行恢复并重新协商。

是德科技的综合PCIe测试解决方案产品组合中包含协议分析器和训练器,其中前者用于检查链路中的流量,后者则负责在端点处进行一致性和压力测试。而新思科技的HAPS®-100原型系统与连接到控制器的64G PHY子插件板相连来构成完整的系统,从而建立完整的端到端硬件连接。

PCIe 6.0规范十分复杂,关于BASE规范的内容就有近2,000页。如果供应商能够在第三方的帮助下证明自己正确遵循了该规范,那么就能给客户以很大的信心,让客户相信他们的产品可以成功实现互操作性。新思科技早先已经成功地用自己的硬件建立了64 GT/s连接,这次又与长期合作伙伴是德科技携手完成了严格的两方连接论证。这一成就不仅验证了互操作性,而且与数据传输速率一样,也是实现数据中心虚拟化等应用并更好地利用数据中心资源的关键。

借助PCIe 6.0技术开辟成功之路

经验证的IP是成功部署PCIe 6.0设备的重要一环。新思科技作为拥有多项PCI-SIG认证的IP供应商,可为PCIe 6.0设备提供完整的IP解决方案。新思科技面向PCIe 6.0的IP解决方案包括控制器、PHY、验证以及完整性和数据加密(IDE)安全模块IP,可帮助HPC、存储和AI SoC实现低延迟、高吞吐量的实时数据连接。

在今年的DesignCon高速通信和系统设计大会上,是德科技使用其UXR 80GHz示波器和M8040A 64GBaud误码率测试仪(BERT)展示了新思科技PCIe 6.0 IP发射器和接收器的性能。是德科技为PCI Express提供了完整的物理层测试解决方案,包括PCIe 6.0发射器测试(BASE)和PCI 6.0接收器测试(BASE)。

新思科技与是德科技将继续保持密切合作,为PCIe 6.0解决方案开发者带来值得信赖的IP和测试解决方案,帮助开发者实现这一快速串行通信标准,从而满足HPC、AI等领域中应用的严苛要求。

责编: 爱集微
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