芯片设计的新视野

如何最大化作为PCIe 6.0的优势作为PCIe设计的端到端解决方案

作为pcie硬件设计工具
由加里Ruggles、高级产品经理和Madhumita Sanyal,老员工技术产品经理,Synopsys对此

如果你的梦想网络最新的800 g以太网的速度,你需要一个串行总线接口匹配。数据中心的固态硬盘(ssd)和人工智能应用程序中使用的加速器也渴望速度。这就是为什么PCI Express®(作为PCIe®) 6.0是在人工智能中站稳脚跟,高性能计算和数据中心。作为PCIe 6.0在64 gt / s的闪电快,上一代的两倍。虽然网络服务器,ssd、交换机和AI加速器都作为PCIe 6.0的早期采用者,和网络接口卡(NIC)和CPU主机芯片是在地平线上,你怎么知道作为PCIe 6.0下芯片设计适合你吗?

每次你进步,一切都变得有点严厉,甚至随着上市时间(TTM)压力的增加。如果你想要进步到一个先发的位置,但是犹豫,这里有一个小贴士:利用作为PCIe硬件设计完整的端到端工具的领导者可以缓解你的旅程实现行业领先的质量和安全,降低你的风险。如果你正在考虑从作为PCIe 5.0到6.0,这将覆盖概述你需要考虑作为PCIe 6.0之前进入快车道。

作为PCIe 6.0有什么大不了的呢?

作为PCIe 6.0是一个变革的串行总线接口技术,一种翻天覆地的变化在互连基于几个技术转移在这个版本的规范:

  • PAM-4电气信号调制方案脉冲幅度信号在四个电压水平生产三只眼睛,从传统的不归零(NRZ)信号。预编码和前向纠错(FEC)将为模拟和数字减少错误,分别。这提供了64 gt / s带宽较低的延迟。
  • 流控制单元(搬家)包交付-这个新架构包交付(需要由于联邦选举委员会)不仅支持增加带宽,还能使你的系统支持。
  • L0p低功耗状态,新的L0p低功耗状态允许一些车道进入睡眠模式系统中的带宽需求减少。这使您能够优化功耗而从不关闭链接。
  • 数据完整性和安全保护规范使用数据对象作为PCIe安全交换(DOE)作为构建块在带宽水平较低和密钥加密数据。固件组件测量认证(CMA)提供了一个加密签名。完整性和数据加密(IDE)给您的系统包级别的安全,以防止物理攻击。通过耦合IDE控制器,它在高带宽的高效安全64 gt / s的速度。

新一代的PCI Express的挑战

如果您的应用程序需要的速度和带宽,作为PCIe 6.0提供,有几个重要的因素需要考虑采用:

1)采用一种新的作为PCIe规范的费用:额外成本可以来自搬到一个更小的铸造过程,新的IP,以及采用的含义意味着整个系统,包括损失与电缆和底板和添加新卡。

2)作为PCIe 6.0成熟的时机:作为PCIe 6.0生态系统还没有凝固和合规,封闭的一种总线标准团体财团工作坊,大概是几年。

任何时候你前进到新一代的标准成本的考虑。这些成本是否现在或以后出生的取决于你的紧迫性在实现优势作为PCIe 6.0提供给你的目标和独特的市场压力。

6.0作为PCIe成熟度而言,当前采用轨迹类似于前几代的规范。因为作为PCIe无处不在,你可以保证生态系统支持6.0代正在增长。你可以等到完成联盟研讨会,众所周知的尘埃落定,规范记录的产品在该领域采用。但是,采用作为PCIe 6.0现在给你提供所有的惊人的优势,而帮助未来的证明你的设计,使您在前沿的创新为6.0生态系统上线。

向后兼容性对冲风险

虽然工程师爱设计先进的系统和技术,他们也是出了名的风险厌恶,不断走好决策,可以确定边缘先行者,快速的追随者,中间的混乱,市场后期,或死亡的到来。尽管重大技术进步,作为PCIe精心编写规范了向后兼容以前版本的规范。换句话说,如果你采用规范早,你不需要依赖一个健壮的作为PCIe 6.0生态系统为您的系统工作。无论是一个端点或一个复杂的系统,作为PCIe 6.0设计可以插进技术,使用任何版本的作为PCIe标准,包括作为PCIe 1.0 @ 2.5 gt / s。如果新作为PCIe设备不能支持6.0 64 gt / s数据速率,该链接将谈判在最高数据速率得到链接伙伴的支持。

一注意向后兼容性,一旦一个链接协商64 gt / s轻快的模式,它必须保持在轻快的模式:如果一个异常事件影响信号完整性的实例,如果一个巨大的汽车导致电源故障,或有额外的噪音,或有人移动电缆系统可能需要作为PCIe代回到之前的数据速率(如32 gt / s甚至16 gt / s)。即使这样的故障原因回落,系统仍将以轻快的模式。支持上一代在剩下的就是前所未有的轻快的模式是一种新的状态。虽然这是不一定有可能的是,这是一个可能的并发症。为这种可能性对冲,你必须支持轻快的模式作为PCIe数据速率。

向后兼容性是一个关键的美女作为PCIe 6.0规范。已经是一个整体的一部分作为PCIe生态系统主导产业,提供无所不在的连接。毕竟,你不能改变整个数据中心和所有设备一次当你从5到6。作为PCIe使回落选项,所以整个宇宙同时不需要升级。

网络交换机设计作为PCIe 6.0

网络交换机设计导航的发展展示了一个实现的复杂性在实际应用作为PCIe 6.0。64 gt / s的优点和PAM-4信号完整性设计有256道,例如,你将不仅需要充分交换解决方案,但你还需要超越您的系统集成技术。你需要思考的合作设计包,,,所有的集成,以及如何你把它在一起,成一个整体的解决方案。这需要活动,如优化凹凸贴图,减少泄漏信号,和优化的海滨死去,死的边缘。像这样的活动,和更多的,你必须确保你得到设备的最低成本方案。

设计一个开关作为PCIe 6.0需要了解大量的不同角度的系统将全面工作。6.0实现作为PCIe开关需要不同的配置与多个链接和多个控制器。由于这个原因,您需要一个IP提供商在作为PCIe上有丰富的经验,已经作为PCIe 6.0做了分析,包括工作与客户作为PCIe 6.0开关设计。

作为PCIe 6.0成功实现开关或任何其他应用程序,你需要一个合作伙伴,他可以为您提供专业知识和一个完整的解决方案映射到端到端设计过程,从IP和设计到生产。一个坚实的设计合作伙伴可以帮助您降低风险,克服挑战的复杂性,减轻你的成功之旅。

是作为PCIe再验证一件大事?

是的。 作为PCIe 6.0引入的变化影响所有层,创建验证的复杂性增加。

在物理层,64 gt / s的速度是通过使用PAM4编码的支持。作为PCIe 6.0引入了256 b掠过,要求某些包装规则协议数据包掠过,增加设计复杂度。它还带来了在选举委员会的复杂性与现有的CRC机制。

为了向后兼容的原因,256 b掠过支持2.5 / 5/8/16/32 GT / s的速度。这需要验证的轻快的模式支持速度。  

在数据链路层,添加新的DLLP types-namely updatefc优化和链接管理、交换链接的信息,和改变序号/回放rules-demands深入验证序列编号,轻快的重播命令握手,和选择性/完整回放机制提供保证地转移到合作伙伴链接。

随着轻快的引入,新的张力腿平台框架定义的规则也需要广泛的验证。

作为PCIe 6.0还引入了一个新的权力L0p状态,使功率降低而不影响交通流。链接管理DLLPs用于建立L0p握手合作伙伴之间的联系。这增加了设计的复杂性需要深入的验证。

颠覆性的本质作为PCIe Gen6规范将创建新的验证挑战不仅为了向后兼容,带宽,和性能的界面还依赖NVMe, SSD和其他PCIe-based存储技术。Synopsys对此验证IP (VIP)和测试套件是设计来处理这种验证的复杂性。Synopsys对此VIP用于验证silicon-proven Synopsys对此IP。

此外,在soc系统级负载运行需要一个基于硬件的pre-silicon更快的解决方案。Synopsys对此交易人的基础上 Synopsys对此IP 启用快速验证硬件解决方案包括 Synopsys对此瘤牛® 仿真系统和 Synopsys对此也许不久® 原型系统验证用例。

一个完整的PCI Express 6.0解决方案为什么重要?

因为Synopsys对此与很多客户,我们有一个庞大的知识库和专家来构建回归算法从一开始你可以模拟性能。我们用我们的经验和广泛的不同的客户配置这样做:从复杂控制器配置各种车道组合组成的许多链接。我们也有我们的子系统团队谁做不同的物理实现研究与许多不同的控制器和配置。

当我们与你合作,不仅仅是给你的体育,控制器,知识产权,IDE安全模块,验证IP。我们也给你指导你的连接,如何把你的模拟,如何做你的后端合成(包括是否必须分层或平),建议在物理位置上(间距要求,你把块),时钟重建、平衡、路由、时间、和关闭的指导方针,它的时间关键的条小道,这样。我们领导行业在支持范围广泛的特性和功能固件和硬件调试和优化能力,性能,和区域(PPA),和延迟。Synopsys对此是早期的领导者提供一个证明IDE模块,所以你可以在硬件中实现它,并确保你的设计是安全的。

作为pcie 6.0硬件设计
作为PCIe 6.0 Synopsys对此控制器层和物理层IP在一个端到端的host-to-device系统中,使用Teledyne LeCroy的插入器和分析器显示载荷大小对吞吐量的影响,一种总线标准团体2023年得复康。

作为业内最早为下一代提供完整的解决方案,作为PCIe 6.0 Synopsys对此占有有利位置的游戏。我们有一个悠久的历史作为PCIe问题与我们的客户紧密合作通过困难的规格不确定或即使IP不确定。我们通过非常复杂的场景携手帮助你成功地引入芯片早在你的行业,和我们是一个关键球员在第一次,全部tape-out硅成功。Synopsys对此继续与我们的IP铅作为PCIe路径执行128 GT / s在今年的一种总线标准团体开发者大会。我们展示了Synopsys对此的广泛的作为PCIe 6.0互操作性与七个演示与我们的合作伙伴,包括两个端到端的host-to-device系统演示。

看一些会议强调了在这个视频:

我们20年的关系的一种总线标准团体联盟包括一个坐着的董事会成员,在规范和深刻的见解。虽然没有放之四海而皆准的回答作为PCIe 6.0设计,有Synopsys对此提供市场领先的一站式商店作为PCIe 6.0设计方案是稳定的,审查,互操作,目前,市场上提供最完整的解决方案。如果你有兴趣学习更多关于我们作为PCIe 6.0 Synopsys对此解决方案,联系我们

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