您的位置 首页 电子技术

PCIe标准的发展历程与PCIe连接器产品

从计算机诞生的那一天起,人们在关心CPU核心处理性能的同时,也在寻求通过高效的总线和接口技术,让CPU及其主板能够与外围设备实现高速可靠的互联与通信。随着计算机性能的提升,以及需要计算处理的数据量的增长,这种需求自然也就推动了扩展总线技术的不断进步。\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

计算机诞生的那一天起,人们在关心CPU核心处理性能的同时,也在寻求通过高效的总线和接口技术,让CPU及其主板能够与外围设备实现高速可靠的互联与通信。随着计算机性能的提升,以及需要计算处理的数据量的增长,这种需求自然也就推动了扩展总线技术的不断进步。

在众多的扩展总线标准中,PCI可以说是最成功的一个,它是在上世纪90年代初期由英特尔AMD等公司引入的。伴随着PC的崛起,经历了多次更新,PCI最终成为了主导型的扩展总线技术并渗透到了其他应用领域。

进入21世纪之后,原有的PCI总线逐渐难于适应新应用发展的需求,于是作为其接棒者的PCI Express(简称PCIe)标准应运而生了。它在既有的PCI编程概念及信号标准基础上,变革了并行总线结构,构建了更加高速的串行通信系统标准。具体来讲,PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输,所连接的设备分配独享通道带宽,不共享总线带宽,主要支持主动电源管理,错误报告,端对端的可靠性传输,热插拔以及服务质量(QoS)等功能,为两个设备之间的通信提供点对点互连解决方案。

物联网传感器技术的发展

PCIe标准发展至今,已经迭代了六代。有分析显示,数据带宽需求增长的节奏,是每隔三年带宽提升一倍。可以看出,PCIe标准的演进基本上就是按照这个节奏推进的。实际上,标准的发布还为满足实际带宽需求的规模化商用打出了一些提前量。

PCIe 1.0

第一代PCIe标准于2003年推出,支持每通道2.5GT/s的传输速率和每通道250MB/s的数据速率。

PCIe 2.0

随着技术的进步,人们开始寻求更优的速度和性能。2007年初推出的第二代的PCIe,其每通道传输速度为5.0GT/s,吞吐量(带宽)也增加了一倍,达到每通道500MB/s。该版本与早期版本向后兼容,且这样的兼容性“传统”一直延续至今。

PCIe 3.0

2010年人们迎来了第三代PCIe,以处理更复杂的数据并提供更优的功率和速度,其传输速度达到了8GT/s。这代PCIe的一大进步就是将编码方案从之前的8b / 10b升级到128b / 130b,使得带宽开销从PCIe Gen2的20%降低到大约1.54%。

PCIe 4.0

云计算和大数据应用的发展推动了第四代PCIe标准的诞生。2017年发布的PCIe 4.0提供了更高的灵活性、可扩展性和更低的功耗,并拥有16GT/s的传输速度,带宽也是PCIe 3.0的两倍。

PCIe 5.0

此后,PCIe的迭代速度明显加快。PCIe 4.0的市场还未焐热,2019年初传输速率为32GT/s 的PCIe 5.0就来了。除了传输速率的提升,其在信号完整性方面也做了优化,并向后兼容用于外接插件卡的CEM连接器

PCIe 6.0

2022年1月,最新的第六代PCIe如约而至。通过以效率更高的PAM4信号编码方式替代前几代所采用的NRZ信号编码方式,PCIe 6.0能在同一时间段内将更多比特数据打包到串行通道中,将传输速率跃升至64GT/s。由于PAM4信号比NRZ信号更脆弱,为了保障数据完整性,需要配套使用FEC前向纠错机制,但PCIe 6.0通过采用其他优化机制,仍然确保了带宽的大幅提高。

有PCI打下的坚实应用基础,再加上PCIe标准与时俱进,或者可以说是前瞻性的发展策略,如今PCIe已经成为下一代存储(SSD)、物联网、汽车,以及人工智能和机器学习应用的首选解决方案。而且PEIe 3.0、 4.0、5.0和6.0几代产品在市场上共存,其性能之间的差别也正好形成了差异化的应用区隔,使得PCIe可以覆盖高、中、低阶各个终端市场的设计要求,获得更强的市场统御力。

PCIe的互连接

PCIe广泛的应用和出众的成长性,也在加速其配套生态系统的完善,其中PCIe的互连接口就是PCIe生态中不可或缺的一环。

PCI-SIG官方支持的物理接口形态主要包括三种:

U2/U3

2019年推出的U2接口原名为SFF-8639,2.5英寸大小,支持NVMe协议,其主要作为SSD固态硬盘的互连解决方案,在设备部署、热插拔、可维护性和小型化方面都可为用户提供更高的价值。在此基础上发展出的U3接口,外形与U2接口兼容,能够同时支持SAS、SATA和NVMe三种类型的硬盘,可为用户产品带来更强的扩展性支持。

M.2

这是一个专为实现PCIe小型化而打造的接口标准,其提供42mm、72mm和110mm的长度。与标准的PCIe封装规格相比,M.2的外形更为紧凑,是在超薄、节能的智能设备上——如超极本、移动设备、游戏设备以及其他便携式产品——部署和应用PCIe的理想选择。

CEM

CEM是Card Electromechanical的缩写,指PCIe卡的机电规范,也是PCIe连接器最常见的外形规格之一。CEM扩展卡广泛应用于PC、数据中心等应用中,其外形尺寸前后兼容,可以满足用户高性能和可靠的一致性需求。

此外,业界还有其他一些由厂商推动的兼容PCIe标准的接口,比如由NVIDIA及多家笔记本电脑厂商共同制订的MXM显卡接口标准。早期笔记本电脑显卡是直接焊在主板上的,无法更换,而MXM的出现不仅为电脑厂商产品扩展提供了便利,也让用户自行对笔记本电脑显卡进行升级成为可能。目前最新的MXM 3.0连接器包括Type-A和Type-B两种规格。

不同类型的PCIe接口形态各异,这也就要求想在PCIe市场中淘金的连接器厂商,要有能力提供丰富的产品线,以满足PCIe在不同领域的应用要求。

Amphenol的PCIe解决方案

如果你想一站式地为不同应用找到理想的PCIe互连解决方案,来Amphenol Communications Solutions的“货架”上看看,一定不会失望。

一直以来,Amphenol Communications Solutions都紧随着PCIe标准演进的脚步和市场需求的发展,设计开发相应的互连解决方案。在这里,各个标准版本、各个接口规格的连接器产品,你几乎都可以找到。

今天,我们就从Amphenol Communications Solutions全系列的PCIe连接器中,选择三款热门产品,它们不仅符合PCIe标准要求,还具有各自的优势,综合性能表现不俗。

01 SAS/PCIe 5.0(U.2和U.3)连接器

Amphenol Communications Solutions的SAS/PCIe 5.0(U.2和U.3)连接器。专为外部存储系统、存储刀片、服务器和HDD应用而打造,其具有32GT/s(PCIe通道)和24Gb/s(SAS通道)的传输速度,可以满足下一代服务器的设计要求。

该连接器的插座和接头具有68位,插座可与非屏蔽双端口SFF8680连接器互插配,支持SFF8630、SFF8680和SFF8432接口,向后兼容12Gb/s、6Gb/s SAS、SATA和3Gb/s SFF8482连接器,并且支持基于PCIe的6端口32GT/s器件,为设计带来更大的灵活性。

该产品的其他特性包括:模制导向柱使得连接器插头和插座在配接过程中可自动对齐;无卤高温热塑性材料,可承受复杂的环境要求;作为连接器固定器的冲压夹,可实现牢固的PCB连接;可提供500次插拔等。

总之,Amphenol Communications Solutions的SAS/PCIe 5.0(U.2和U.3)连接器提供了一个高性能、高可靠的PCIe互连解决方案。

02 PCIe M.2连接器

Amphenol Communications Solutions的PCIe M.2连接器采用0.5mm脚距、67引脚的配置,并提供多种高度选项。这些连接器支持PCIe 3.0、USB 3.0和SATA 3.0应用,最新产品可支持32Gb/s的PCIe 5.0标准。

该系列连接器针对单面与双面模块而设计,可由直角和垂直方向插入PC板,并可提供各种键控选项,是各种平板电脑、笔记本电脑和薄型存储设备/服务器应用的理想选择。

03 MXM 3.0连接器

MXM 3.0连接器是Amphenol Communications Solutions提供的一种高密度PCIe解决方案, 符合PCIe 3.0标准,支持下一代服务器系统架构。该非专有、行业标准的连接器插座有助于对设备中的图形处理器进行升级,而无需改变整个系统或依赖专有的供应商。

该MXM 3.0连接器具有0.50mm脚和314个触点,在紧凑的电路板空间内支持16通道PCIe信号,支持单面和双面模块,提供不同连接器高度选项。其典型应用包括笔记本电脑、刀片和标准机架安装服务器、移动工作站、一体式家庭影院,以及小型化电脑等。

有奖投票

在这个“数据为王”的智能时代,谁能够以更高的效率利用数据,谁就有机会在竞争中抢占先机。在这样的背景下,决不能让设备间的数据互连传输成为短板,拖了后腿。

为此,锁定PCIe这个扩展总线标准是一个明智的选择;而在选择了PCIe标准之后,如何为特定应用去选择一款理想的PCIe连接器,则是开发者要直接面对的问题。

今天或者在不久的将来,你有何基于PCIe的产品开发计划?根据你的开发计划,上文提到的这三款Amphenol Communications Solutions的PCIe连接器,最适合你的是哪一款?我们不妨做个小调查,请你来投上一票!

【有奖投票】本文介绍的三款Amphenol Communications Solutions的PCIe连接器,最适合你下一个PCIe产品的是哪一款?

SAS/PCIe 5.0(U.2和U.3)连接器

PCIe M.2连接器

MXM 3.0连接器

马上参与投票

关于贸泽电子

贸泽电子(Mouser Electronics)是一家全球授权半导体和电子元器件授权分销商,服务全球广大电子设计群体。贸泽电子原厂授权分销近1,200家知名品牌,可订购数百万种在线产品,为客户提供一站式采购平台,欢迎关注我们,获取第一手的设计与产业资讯信息!

原文标题:【有奖投票】Amphenol三款PCIe连接器,你最钟情的是哪一款?

文章出处:【微信公众号:贸泽电子】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:汤梓红

<!–

免责声明:文章内容不代表本站立场,本站不对其内容的真实性、完整性、准确性给予任何担保、暗示和承诺,仅供读者参考,文章版权归原作者所有。如本文内容影响到您的合法权益(内容、图片等),请及时联系本站,我们会及时删除处理。

作者: admin

为您推荐

智慧路灯照明系统的应用为智慧城市的发展建设添砖加瓦

智慧路灯照明系统的应用为智慧城市的发展建设添砖加瓦

智慧路灯照明系统的应用为智慧城市的发展建设添砖加瓦-夜间的路灯不仅照亮了黑暗的街道,而且照亮了回家的道路。从街上望去,闪烁的路灯发出暖光,指引着我们家的方向。城市里的路灯就像“守护者”,给长途旅行回来的游客带来了极大的安全感。 当今,路灯智能控制时代的到来,极大地促进了传统路灯的人工机械化运行。虽然对此感到兴奋,但我们不禁要问:随着路灯智能控制的早期到来,除了改善路灯的运行模式,还能带来什么? 为城市交通提供安全保障 城市公共照明系统中的智能路灯在每个路

晶振在五种不同行业中的应用说明

晶振在五种不同行业中的应用说明-晶振在五种不同行业的应用-由TST嘉硕代理KOYU光与电子

几种不同的物联网控制APP模式

本文就简单介绍当前几种物联网控制APP模式,让大家了解几种不同的技术路线。\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

苹果稳坐全球可穿戴设备数量首位,占据日本市场超7成份额

苹果稳坐全球可穿戴设备数量首位,占据日本市场超7成份额

苹果公司占据2021年日本第四季度可穿戴设备71.5%份额,占据全球可穿戴设备市场34.9%份额。\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

如何用GPUDirect存储器如何缓解CPU I / O瓶颈

除了使用 GPUs 而不是 CPU 加快计算的好处外,一旦整个数据处理管道转移到 GPU 执行,直接存储就起到了一个力倍增器的作用。这一点变得尤为重要,因为数据集大小不再适合系统内存,而且 GPUs 的数据 I / O 增长成为处理时间的瓶颈。当人工智能和数据科学继续重新定义可能的艺术时,启用直接路径可以减少甚至完全缓解这个瓶颈。\” />

<meta http-equiv=X-UA-Compatible content=\"IE=edge,chrome=1

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

返回顶部