Блог

Apr 14, 2024

Внутренние кабели PCIe Gen 1–7

Автор: ecady | 25 августа 2021 г. · Сигнализация интерфейса PCIe и реализация физического уровня обычно включают в себя в основном печатные платы и различные граничные разъемы. Однако каждая генерация скорости передачи сигналов и

Автор: ecady | 25 августа 2021 г.

Сигнализация интерфейса PCIe и реализация физического уровня обычно включают в себя печатные платы и различные граничные разъемы. Однако каждое поколение скорости передачи сигналов и ассоциативное соединение имели стандартные и нестандартные кабельные решения, которые поддерживают множество приложений и связанных топологий. Даже в более старых стандартах интерфейсов ISA, EISA, PCI, PCI-X использовались различные внутренние плоские кабели с использованием соответствующих краевых разъемов старого поколения до различных краевых разъемов PCIe CEM. Многие из этих ранних приложений включали в себя варианты распределения питания по внутренним кабелям, которые часто объединялись в ветках ленточного кабеля ввода-вывода.

В новых стандартах, таких как CXL 1.0, также используется новейший разъем PCIe CEM, поэтому в этом или начале следующего года могут появиться еще несколько внутренних кабелей для приложений PCIe 6.0 и PCIe 7.0.

Самые ранние приложения PCIe 1.0 включали производственные испытательные стенды для плат расширения PCIe, материнских плат, серверных корпусов и расширителей объединительных плат. Внимание к оконцеванию проводов стало еще более важным.

PCIe2.0 Внутренние кабели 5G на полосу 8x были прикреплены к лопастным платам с помощью торцевых разъемов стандарта PCIe CEM, которые обычно представляли собой удлинитель полной шины в свободном пучке, от плоского до овального кабеля 40G Link в сборе. Новый и улучшенный двухосный кабель поддерживает большую дальность связи, см. пример Meritec примерно 2007 года ниже.

Приложения PCIe 2.0 включали различные встроенные компьютерные планарные кабели для межсоединений cPCI и ATCA, а также различные форм-факторы и топологии. Хорошо экранированные конструкции поддерживают применение внешних плоских и круглых двухосных кабелей с полной шиной.

Внутренние кабельные решения PCIe 3.0 получили широкое распространение, поскольку появилось много других новых типов приложений, помимо встроенных расширителей шины и тестовых адаптеров. Внутренние двухосные кабели с плоским экраном из фольги, обеспечивающие лучший контроль перекрестных помех, стали важным шагом вперед в области решений межсетевого взаимодействия приложений, установленных в то время в серверах и устройствах хранения данных. Складные решения и поставки для конкретных приложений расширились до готовых приложений PCIe 4.0. Эти внутренние кабели с плоским экраном из фольги до сих пор используются во многих приложениях NRZ 16GT, 25Gbps и 32GTs на полосу пропускания.

Позже большинство жестких, изогнутых, экранированных из фольги, двухосных кабельных сборок не соответствовали требованиям конкуренции и не могли конкурировать, а также не достигали достаточного бюджета канала и требований к дальности действия, особенно те, которые работают со скоростью 56G PAM4 или 112G PAM4 на полосу и более высокими скоростями из-за охвата. Ограничение бюджета звена на каждом складке и изгибе, потребляющее 0,5 дБ или худшее. Прямые внутренние кабельные сборки показали себя лучше.

PCIe4.0 16GTs NRZ на полосу, внутренний кабель x16 с разъемом CEM для каналов 256G, примерно 2017 г. Ленточные кабели с меньшим шагом требовали лучшей конструкции концевой заделки проводов, особенно в отношении заземляющего провода, проектирующего симметричные структуры и процессы. Чтобы обеспечить более качественную и быструю автоматическую оптическую проверку поточного производственного испытательного оборудования, производители часто используют прозрачный полимерный материал, например силикон.

Кабели-переходники с разъемами PCIe 5.0 x16 на GenZ 4C 1.1 имеют различные варианты подачи питания, совместимые с разъемами PCIe CEM r5.0 32GT NRZ на краях полос. Пять контактов RSVD важны для поддержки системы Flex Bus, как она называется. Варианты питания 12 В и 48 В указаны как варианты с внутренним кабелем. Разъемы меньшего форм-фактора GenZ SFF TA 1002 отлично работают с 56G PAM4 и некоторые с 112G PAM4 на линию. См. ниже концептуальное изображение примерно 2019 года.

PCIe6.0 Спецификации 64GTs PAM4 на полосу почти завершены, выпуск запланирован на 2021 год. Разрабатывается множество новых приложений и продуктов для внутренних кабельных сборок и разъемов. Например, разрабатывается разъем PCIe 6.0 CEM x16 для нескольких переходных кабелей или жгутов разъема M.2. Интересно, станет ли разъем SFF TA 1002 x32 или другой тип следующим разъемом PCIe 7.0 CEM для новейших конструкций внутренних кабелей PCIe.