作者:Rick Merritt
2.5Gbps PCI Express互连正慢慢地向预计年底发布的2.0版转移,数据率将翻一倍。PCI-SIG年度会议上重点探讨了日程的最新细节和关于新特性和外形因子的工作进展及未来的计划。最初,2.0版定于2005年底发布。如今该组织计划基于当前的0.7版本进行一些深入的测试,以在2006年底之前出台最后版本。
通常,将给定的设计速度翻倍意味着距离减少一倍。因此工程师还遗留几大问题:一些连接器、板材或当前设计的其它方面是否必须要加以修改,以适应当前波形因数下的新速度。惠普x86服务器组互连专家Michael Krause表示:“关注的最大问题之一是2.0版是否能对付所有Express波形因数。马上就有全新一轮的仿真来进行检验。”
英特尔公司技术项目经理Ramin Neshati表示:可以明确的是,2.0的所有设计预算将非常紧张,他从一开始就参与了2.0版本的研制工作。Neshati补充说,2.5Gbps 1.1版本的400ps抖动间隔将缩小到2.0版本的200ps。时钟和锁相环将对付大多数愈加苛刻的限制。
近来的一个提案建议将Express 2.0实现限制为PCB阻抗850hms。然而,仿真测试可能显示现有的100ohms至少在一些实现上可达到适中水平。
与此同时,设计师已认识到要将一些新特性添加到5Gbps的版本中。它们包括一个接入控制特性,使软件具有控制互连上打包路由(packet routing)的能力,并防止黑客电子欺骗和重新安排数据路线,尤其是对等流量(peer-to-peer traffic)。该特性将面向Express芯片组、交换机和多功能器件实现。
另一个新特性将在链路自动转向更低速度或宽度时通知软件。面向Express的链路培训(link-training)状态机的更新将使软件能控制配置并调整Express 2.0的速度链接。
图形芯片需要新的5Gbps速度来驱动更高性能,并开创了使用快速通道来消除图形存储器,而使用系统主存储器——即使当图形在主板外的卡上时。然而,桌面和笔记本电脑可能实现面向图形的5Gb Express和面向其它类产品的2.5Gb Express。
在服务器内,串行ATA和串行Attached SCSI标准正准备从3Gbps上升到需要Express 2.0的6Gbps的速度。此外,用于以太网、Infiniband和光纤通道的多端口控制器将需要更快的系统链接。
电缆和卡
PCI-SIG还介绍了面向Express Add-on产品多种外形的工作进展。设计插入到笔记本电脑显示端的Express卡的工作已被暂停,因为工程师发现他们没有足够低的成本来制造这种卡,问题表现在热、卡厚度和来自LCD模块的电磁屏蔽。
取而代之的是,该组织将定义一个一半尺寸的微型卡,用于内部使用在笔记本和小型桌面电脑的机箱内。这些卡大约30mm宽和26mm高,其设计使两片这种卡占的面积刚好与当前的全尺寸微型卡一样。它们将主要用于实现面向蓝牙、Wi-Fi和其它无线标准的紧急订单生产(build-to-order)的笔记本配置。
另外,PCI Express的电缆版本正缓慢向前推进。该规范的0.7版本,如今包含16x、1、4和8x版本,本周也向SIG会员公布。电缆的成本还不明朗。
电缆用于链接不同机架上的服务器,作为快速对接或连接不同的电脑并储存分解式桌面电脑设计的“Bricks”。适于2.5Gbps长达10米距离的电缆是否能与5Gbps版本的Express工作只有到基本的Express 2.0仿真工作完成后才能清楚。
SIG关于I/O虚拟化的工作仍在进行中,将用于现有的Express 1.1和下一代2.0版本。该规范可望于2006年底完成。它包括用于设备共享、地址转换服务(ATS)和单/多处理器系统的单独规范。ATS特性在I/O终点和控制处理器芯片组上需要相对少的新硬件门,来实现必要的缓冲功能。
快速推进
最后,SIG领导人简要阐明了对未来的想法。该组织希望出台新一代铜缆Express,有望在转换到光链路之前将速度提升至5Gbps速率的1.5-2.2倍。SIG正在就接收机平衡化和发射预加重进行实验工作,以发现何种技术能将10Gbps的速度在任何合理的计划时间内降到PC的价格点。
“每个人都希望更小、更窄、更快、功耗更低的链接。保持功率相同是一个艰巨的挑战,”Neshati表示。“对于新一代产品我们还没有具体的时间表或名称,但当市场准备好,它就会脱颖而出。”
一些图形公司暗示,10Gbps链路的分立图形产品具备当今主流PC流行的CPU芯片组及集成图形的所有优势。业内人士认为,这种产品可能成为第三代Express工作的推动力。
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