PCI Express x1 x4 x8 x16

PCI Express Физический уровень интерфейса допускает как электрическую, так и оптическую реализацию.

Базовое соединение электрического интерфейса (1x) состоит из двух дифференциальных низковольтных сигнальных пар — передающей (сигналы PETp0, PETn0) и принимающей (PERp0, PERn0).

В интерфейсе применена развязка передатчиков и приемников по постоянному току, что обеспечивает совместимость компонентов независимо от технологии изготовления компонентов и снимает некоторые проблемы передачи сигналов. Для передачи используется самосинхронизирующееся кодирование, что позволяет достигать высоких скоростей передачи. Базовая скорость — 2,5 Гбит/с «сырых» данных (после кодирования 8B/10B) в каждую сторону, в перспективе планируются и более высокие скорости. Для масштабирования пропускной способности возможно агрегирование сигнальных линий (lanes, сигнальных пар в электрическом интерфейсе), по одинаковому числу в обоих направлениях.

Спецификация рассматривает варианты соединений из 1, 2, 4, 8, 12, 16 и 32 линий (обозначаются как x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32); передаваемые данные между ними распределяются побайтно. В каждой из линий самосинхронизация выплняется независимо, так что явление переноса (бич параллельных интерфейсов) отсутствует. Таким образом достижима скорость до 32×2,5 = 80 Гбит/с, что примерно соответствует пиковой скорости 8 Гбайт/с.

Во время аппаратной инициализации в каждом соединении согласуется число линий и скорость передачи; согласование выполняется на низком уровне без какого-либо программного участия. Согласованные параметры соединения действуют на все время последующей работы. Обеспечение «горячего» подключение на физическом уровне PCI Express не требует каких-либо дополнительных аппаратных затрат, поскольку двухточечное соединение не затрагивает «лишних» участников. Безопасная коммутация сигналов не требуется, возможности подключаемого устройства никак не влияют на режимы работы остальных устройств. Малое число сигнальных контактов интерфейса дает большую свободу в выборе конструктивных реализаций PCI Express: соединение компонентов в пределах платы; слоты и карты расширения в конструктивах PC/AT и ATX; внутренние и внешние карты расширения мобильных ПК; малогабаритные модули ввода/вывода для серверов и коммуникационной аппаратуры; модули для промышленных компьютеров; разъемное подключение «дочерних» карт (mezannine interface); кабельные соединения блоков. Для карт расширения в конструктивах PC/AT и ATX предусматриваются разные модификации разъема-слота PCI Express, отличающиеся числом пар сигнальных линий (x1, x4, x8, x16) и, соответственно, размером (см. рисунок ниже). При этом в слоты большего размера можно устанавливать карты с разъемом того же размера или меньшего (это называется Up-plugging). Однако противоположный вариант (Downplugging) — большую карту в меньший слот — механически невозможен (в PCI/PCI-X это возможно). Как было показано выше, самый маленький вариант PCI Express обеспечивает пропускную способность на уровне стандартной шины PCI. Назначение контактов слотов PCI Express приведено в таблице ниже.

Набор сигналов интерфейса PCI Express невелик:

PETp0, PETn0… PETp15, PETn15 — выходы передатчиков сигнальных пар 0…15;

PERp0, PERn0… PERp15, PERn15 — входы приемников;

REFCLK+ и REFCLK — сигналы опорной частоты 100 МГц;

PERST# — сигнал сброса карты;

WAKE# — сигнал «пробуждения» (от карты);

PRSNT1#, PRSNT2# — сигналы обнаружения подключения-отключения карты для системы горячего подключения. На карте эти цепи соединяются между собой, причем для PRSNT2# выбирается контакт с самым большим номером. Это позволяет точнее отслеживать моменты подключения-отключения (в случае наклона карты). Для определения числа линий подключенной карты данные линии не используются — разрядность линий определяется автоматически при установлении соединения (в процедуре тренировки).

Дополнительно на слоте имеются необязательные сигналы шины SMBus (SMB_CLK и SMB_DATA) и интерфейса JTAG (TCLK, TDI, TDO, TMS, TRST#). Питание на карты подается по следующим шинам: +3,3V — основное питание +3 В при токе до 9 А; +12V — основное питание +12 В при токе до 0,5/2,1/4,4А для слотов x1/x4, x8/x16 соответственно; +3,3Vaux — дополнительное питание, ток до 375 мА в системах, способных к пробуждению по сигналу от карты и до 20 мА в непробуждаемых системах.

 

Ряд BРяд A
1 +12V PRSNT1#
2 +12V +12V
3 Резерв +12V
4 GND GND
5 SMB_CLK TCK
6 SMB_DATA TDI
7 GND TDO
8 +3.3 V TMS
9 TRST# +3.3 V
10 +3.3 Vaux +3.3 V
11 WAKE# PERST#
КЛЮЧ
12 Резерв GND
13 GND REFCLK+
14 PETp0 REFCLK-
15 PETn0 GND
16 GND PERp0
17 PRSNT2# PERn0
18GND GND
Конец x1-коннектора
19 PETp1 Резерв
20 PETn1 GND
21 GND PERp1
22 GND PERn1
23 PETp2 GND
24 PETn2 GND
25 GND PERp2
26 GND PERn2
27 PETp2 GND
28 PETn2 GND
29 GND PERp3
30 Резерв PERn3
31 PRSNT2# GND
32 GND Резерв
Конец x4-коннектора
33 PETp4 Резерв
34 PETn4 GND
35 GND PERp4
36 GND PERn4
37 PETp5 GND
38 PETn5 GND
39 GND PERp5
40 GND PERn5
41 PETp6 GND
42 PETn6 GND
43 GND PERp6
44 GND PERn6
45 PETp7 GND
46 PETn7 GND
47 GND PERp7
48 PRSNT2# PERn7
49 GND GND
Конец x8-коннектора
50 PETp8 Резерв
51 PETn8 GND
52 GND PERp8
53 GND PERn8
54 PETp9GND
…..…..…..
79 PETn15 GND
80 GND PERp15
81 PRSNT2# PERn15
82 GND GND
Конец x16-коннектора

Источник: http://perscom.ru/pci-express/627-pci-express33

You may also like...

Добавить комментарий