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 B Ряд 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
18 GND  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  PETp9 GND
….. ….. …..
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