Vývoj sběrnice PCI Express nyní vskutku pokračuje nebývalým tempem. Jako uživatelé PC můžeme být ještě plně spokojeni s verzí 3.0, ovšem máme možnost využívat už i 4.0, v příštím roce by mohla nastoupit verze 5.0 a dokončen bude vývoj PCIe 6.0.
Diskuze k článku: Specifikace PCIe 6.0 už jsou ve verzi 0.7, příští rok budou dokončeny
5.11.2020, Jan Vítek, aktualita
Pulzní amplitudová modulace
To zní jak něco ze Star Treku, "útočí na nás Borgové, ...fejzry na maximum,použijte pulzní amplitudovou modulací"
To zní jak něco ze Star Treku, "útočí na nás Borgové, ...fejzry na maximum,použijte pulzní amplitudovou modulací"
Odpovědět0 0
Kdyz uz to bude fungovat, tak to pujde pouzit. Otazka je spise jina, kdo bude schopen navrhnout pro to cipy, aby to spolehlive fungovalo. A take na jake vzdalenosti to pujde pouzit. Utlum na techto linkach je zavisly nejen na vzdalenosti, ale jeste na frekvenci. Tedy utlum se pocita v dB/m/Hz.
Otazka dalsich vodicu - u vysokorychlostnich rozhrani je treba, aby byly datove vodice stineny vrstvou zeme v desce tistenych spoju. Musi se dodrzet impedance, jinak dochazi k odrazum a ty 4 stavove modulace na to budou trpet jeste daleko vice, nez 2 stavove. Na protejsi strane desky (kdyz uz) je potreba tak vest vodice kolmo k tem na druhe strane.
Signalova integrita bude alfa a omega celeho designu.
Jak uz jsem parkrat psal, bude to silne vyzarovat (EMI), zaviset i na uhlu vedeni diferencialnich linek oproti uhlu skelnych vlaken v PCB (!), proste vse, co lokalne meni impedanci - tedy zmeny dielektrickych konstant - zpusobi odrazy.
U vicelinkovych (lane) rozhrani, tedy x2, x4, x8 a x16 bude uz hodne zalezet na tom, jake maji zpozdeni jednotlive linky oproti sobe. Toto jsme poprve videli tusim v nejake variante DDR4/GDDR(4,5)? Na zacatku se provadi kalibrace linky, meri se individualni zpozdeni jednotlivych diferencialnich paru (pripadne unipolarnich u pameti) a to se pak dokompenzovava. V prubehu operace se to rekalibruje. Da se to dohledat.
Holt vymacknout z toho maximum bude stat nemalo usili. Opravdu si myslim, ze dobre udelat PCIe 6 interface zvladne jen par firem. Pro ty ostatni budou k dispozici treba bridge ktere to prevedou do paralelnich rozhrani treba sirky 16 bitu. Ostatne na SERDESech pro 56,112Gbps opticka rozhrani se rozdeleni na paralelni rozhrani dela uz dlouho, aby se to vubec dalo privest od samotneho modulu (SFP, QSFP,...) do cipu. Modulace PAM4 byla pouzita prave v techto rozhranich, aby se z laseru vymacklo co nejvice - a 4stavova modulace je urcity sweet spot protoze tam jeste neni tak slozity AD prevodnik a pritom to prenese 2xtolik dat nez pri binarni modulaci. Individualni rychlost na jednotlive diferencialni lince je dobre udrzet pod 28Gbps, to se da jeste elektricky tahat na nejakou rozumnou vzdalenost po desce. Z techto duvodu treba vznikly ruzne 25Gbps varianty ethernetu, protoze se pro to da levneji udelat switch - ke kazdemu SFP nebo SFP+ modulu pak vedou jen 2 diferencialni linky. Jakmile se jde nad tuto rychlost, tak to potrebuje prave vice paralelnich (lane) linek, cimz se to prodrazuje ale hlavne nevejde se to tam.
Delat na to EMI certifikaci je peklo, elektromagneticke vlny z toho lezou uz i jen kolem konektoru, ktere potrebuji mit kovove lacly proti plechovemu krytu, aby sterbiny nevyzarovaly.
To same nas tedy ceka v PC.
Otazka dalsich vodicu - u vysokorychlostnich rozhrani je treba, aby byly datove vodice stineny vrstvou zeme v desce tistenych spoju. Musi se dodrzet impedance, jinak dochazi k odrazum a ty 4 stavove modulace na to budou trpet jeste daleko vice, nez 2 stavove. Na protejsi strane desky (kdyz uz) je potreba tak vest vodice kolmo k tem na druhe strane.
Signalova integrita bude alfa a omega celeho designu.
Jak uz jsem parkrat psal, bude to silne vyzarovat (EMI), zaviset i na uhlu vedeni diferencialnich linek oproti uhlu skelnych vlaken v PCB (!), proste vse, co lokalne meni impedanci - tedy zmeny dielektrickych konstant - zpusobi odrazy.
U vicelinkovych (lane) rozhrani, tedy x2, x4, x8 a x16 bude uz hodne zalezet na tom, jake maji zpozdeni jednotlive linky oproti sobe. Toto jsme poprve videli tusim v nejake variante DDR4/GDDR(4,5)? Na zacatku se provadi kalibrace linky, meri se individualni zpozdeni jednotlivych diferencialnich paru (pripadne unipolarnich u pameti) a to se pak dokompenzovava. V prubehu operace se to rekalibruje. Da se to dohledat.
Holt vymacknout z toho maximum bude stat nemalo usili. Opravdu si myslim, ze dobre udelat PCIe 6 interface zvladne jen par firem. Pro ty ostatni budou k dispozici treba bridge ktere to prevedou do paralelnich rozhrani treba sirky 16 bitu. Ostatne na SERDESech pro 56,112Gbps opticka rozhrani se rozdeleni na paralelni rozhrani dela uz dlouho, aby se to vubec dalo privest od samotneho modulu (SFP, QSFP,...) do cipu. Modulace PAM4 byla pouzita prave v techto rozhranich, aby se z laseru vymacklo co nejvice - a 4stavova modulace je urcity sweet spot protoze tam jeste neni tak slozity AD prevodnik a pritom to prenese 2xtolik dat nez pri binarni modulaci. Individualni rychlost na jednotlive diferencialni lince je dobre udrzet pod 28Gbps, to se da jeste elektricky tahat na nejakou rozumnou vzdalenost po desce. Z techto duvodu treba vznikly ruzne 25Gbps varianty ethernetu, protoze se pro to da levneji udelat switch - ke kazdemu SFP nebo SFP+ modulu pak vedou jen 2 diferencialni linky. Jakmile se jde nad tuto rychlost, tak to potrebuje prave vice paralelnich (lane) linek, cimz se to prodrazuje ale hlavne nevejde se to tam.
Delat na to EMI certifikaci je peklo, elektromagneticke vlny z toho lezou uz i jen kolem konektoru, ktere potrebuji mit kovove lacly proti plechovemu krytu, aby sterbiny nevyzarovaly.
To same nas tedy ceka v PC.
Odpovědět1 0
Právě, tohle se spíš než přenosu elektrického signálu podobá vysílání do kabelu. A součástí použitelnosti je cena. Deska s PCi expres 4 je dražší "jen" asi o tisícovku, právě kvůli složité implementaci, aby to fungovalo. Tímto postupem bude "levná" deska pro pcx 6 stát kolik? 10 tisíc?
Odpovědět1 0
Paráda, ale půjde to také v praxi použít? Už 4.0 docela narazilo na fyzikální limity. Je fajn, že to lze v pohodě provozovat v laboratoži, ale v reálném nasazení se mezi linkami pcix motá neskutečné množství dalších vodičů.
Odpovědět0 0
snad nastoupí optika ;)
Odpovědět0 0
O to se snazil Intel uz s LightPeak - pak se z toho stal Thunderbolt, pote co si spocetli, ze je to mnohem levnejsi udelat to elektricky.
V podstate s ekvalizaci ruznych frekvenci se podarilo vymacknout z dratu maximum co to slo. Prekompenzace, post-kompenzace umoznuji projit i vyssim frekvencim. Ale nejde to donekonecna.
Mozna uvidime nejakou jinou skladbu vrstev na PCB, treba vnitrni vrstvy porad na FR4, ale vrchni (pod signalem) z nejakeho vysokofrekvencniho materialu jako Arlon. Tim se to opet o kus dal posune.
Motherboardy kde jsou drazky a v nich naskladana opticka vlakna jsem uz taky nekde videl na fotce. Ale zatim to neni moc prakticke. Bud se pouzije paralelni optika - hodne paralelnich optickych vlaken, nebo jedno s vysokou rychlosti. Ale spoctete si, jakou rychlost by muselo mit jedno vlakno, kdyby melo pres sebe protlacit ten nejrychlejsi x16 interface. Stejne se pak musi elektricke signaly vytahnout z cipu paralelne, aby se o kus dal prevedly na optiku a zase o kus dal to same na elektriku. Je to super na singlemodovych vlaknech, ktere to vedou na 100 kilometru (s opakovaci ve vlaknu apod i na tisice kilometru), ale na motherboardu je to neprakticke.
Na wikipedii je heslo parallel optical interface:
https://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_optical_interface
Jak pisou, zatim jsou komercne dostupne 12vlaknove (simplex) a 4vlaknove (duplex) systemy. V zasade nic nebrani tomu, aby se jednotlive linky PCIe sbernice prenasely opticky. Jenom to bude mit trochu vetsi spotrebu, kazda linka 2-3mW vykonu, kdezto PCIe linka potrebuje jen terminator 110Ohmu na konci diferencialniho vedeni. Myslim ze nominalni impedance PCIe je prave 55ohmu na vodic.
V podstate s ekvalizaci ruznych frekvenci se podarilo vymacknout z dratu maximum co to slo. Prekompenzace, post-kompenzace umoznuji projit i vyssim frekvencim. Ale nejde to donekonecna.
Mozna uvidime nejakou jinou skladbu vrstev na PCB, treba vnitrni vrstvy porad na FR4, ale vrchni (pod signalem) z nejakeho vysokofrekvencniho materialu jako Arlon. Tim se to opet o kus dal posune.
Motherboardy kde jsou drazky a v nich naskladana opticka vlakna jsem uz taky nekde videl na fotce. Ale zatim to neni moc prakticke. Bud se pouzije paralelni optika - hodne paralelnich optickych vlaken, nebo jedno s vysokou rychlosti. Ale spoctete si, jakou rychlost by muselo mit jedno vlakno, kdyby melo pres sebe protlacit ten nejrychlejsi x16 interface. Stejne se pak musi elektricke signaly vytahnout z cipu paralelne, aby se o kus dal prevedly na optiku a zase o kus dal to same na elektriku. Je to super na singlemodovych vlaknech, ktere to vedou na 100 kilometru (s opakovaci ve vlaknu apod i na tisice kilometru), ale na motherboardu je to neprakticke.
Na wikipedii je heslo parallel optical interface:
https://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_optical_interface
Jak pisou, zatim jsou komercne dostupne 12vlaknove (simplex) a 4vlaknove (duplex) systemy. V zasade nic nebrani tomu, aby se jednotlive linky PCIe sbernice prenasely opticky. Jenom to bude mit trochu vetsi spotrebu, kazda linka 2-3mW vykonu, kdezto PCIe linka potrebuje jen terminator 110Ohmu na konci diferencialniho vedeni. Myslim ze nominalni impedance PCIe je prave 55ohmu na vodic.
Odpovědět0 0
Zajímá Vás tato diskuze? Začněte ji sledovat a když přibude nový komentář, pošleme Vám e-mail.
Nový komentář k článku
Pro přidání komentáře se přihlaste (vpravo nahoře). Pokud nemáte profil, zaregistrujte se pro využívání dalších funkcí.
reklama
reklama
Z dalších serverů
