Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2009 №9

IDT: микросхемы для реализации физического уровня протокола PCI Express

Мамаева Татьяна


Современные процессоры и устройства ввода/вывода требуют гораздо большей пропускной способности, чем может обеспечить популярная в прошлом параллельная шина PCI (протоколы PCI 32/33, PCI-X1.0, PCI-X2.0 QDR), приближающаяся к своему теоретическому пределу производительности. Наступило время следующего поколения — последовательной шины PCI Express (PCIe), которая уже утверждена специальной рабочей группой (PCI Special Interest Group, PCI SIG) в качестве стандартной шины ввода/вывода для новых устройств и систем.

Применение новой технологии «точка-точка» позволяет значительно увеличить пропускную способность шины PCI Express, но одновременно с этим требует добавления в топологию ввода/вывода нового элемента — ключа или коммутатора PCIe (рис. 1).

Рис. 1. Архитектура шины PCI Express:

В спектре продукции динамично развивающейся компании IDT примерно треть приходится на долю рынка компьютерной техники — это специализированные микросхемы, ориентированные на применение в составе модулей памяти нового поколения FB-DIММ; специализированные интерфейсные микросхемы PCI Express; аудиокодеки для звуковых карт; тактовые устройства, генерирующие тактовые частоты для ЦП, шины PCI устройств ввода/ вывода персональных компьютеров.

DP (Downstream port) — нисходящий порт; UP (Upstream port) — восходящий порт

Настоящая статья посвящена обзору семейства микросхем, реализующих физический уровень протокола PCI Express. На физическом уровне одна линия шины PCI Express образована двумя низковольтными дифференциальными парами проводников SerDes: одна для передачи данных, другая — для приема (рис. 2). Коммутаторы IDT PCIe характеризуются высоким быстродействием и способны поддерживать на каждой такой линии скорость передачи данных до 2,5 Гбайт/c для спецификации Gen1 и до 5 Гбайт/c для спецификации Gen2.

Рис. 2. Внутренняя структура коммутатора 89HPES16H16

К другим преимуществам микросхем семейства IDT PCI Express относятся универсальность, масштабируемая производительность и малое энергопотребление. Судя по номенклатуре, общее количество производимых компанией IDT микросхем коммутаторов PCIe превышает четыре десятка (таблица). Это значительно упрощает возможность выбора подходящих компонентов для реализации проектов разного уровня сложности. Микросхемы выпускаются в малогабаритных корпусах BGA и QFN, размер которых определяется количеством линий ("lanes") и портов [2].

Таблица. Характеристики микросхем семейства IDT PCI Express

Наименование

Число линий

Число портов

Спецификация PCIe

Ревизия PCIe

Тип корпуса

System Interconnect

89HPES16H16

16

16

Gen1

1.1

23x23 мм, 484-ball BGA

89HPES22H16

22

16

Gen1

1.1

23x23 мм, 484-ball BGA

89HPES22H16G2

22

16

Gen2

2.0

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES32H8

32

8

Gen1

1.1

31x31 мм, 900-ball BGA

89HPES32H8G2

32

8

Gen2

2.0

23x23 мм, 484-ball BGA

89HPES34H16

34

16

Gen1

1.1

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES34H16G2

34

16

Gen2

2.0

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES48H12

48

12

Gen1

1.1

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES48H12G2

48

12

Gen2

2.0

27x27 мм, 676-ball BGA

89HPES48H12AG2

48

12

Gen2

2.0

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES64H16

64

16

Gen1

1.1

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES64H16G2

64

16

Gen2

2.0

35x35 мм, 1156-ball BGA

89HPES64H16AG2

64

16

Gen2

2.0

35x35 мм, 1156-ball BGA

Inter-Domain

89HPES8NT2

8

2

Gen1

1.0a

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES12NT3

12

3

Gen1

1.0a

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES16NT2

16

2

Gen1

1.0a

23x23 мм, 484-ball BGA

89HPES24NT3

24

3

Gen1

1.0a

27x27 мм, 420-ball BGA

I/O Expansion

89HPES3T3

3

3

Gen1

1.1

10x10 мм, 132-lead QFN 13x13 мм, 144-ball BGA

89HPES4T4

4

4

Gen1

1.1

10x10 мм, 132-lead QFN 13x13 мм, 144-ball BGA

89HPES4T4G2

4

4

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES5T5

5

5

Gen1

1.1

15x15 мм, 196-ball BGA

89HPES6T5

6

5

Gen1

1.1

15x15 мм, 196-ball BGA

89HPES6T6G2

6

6

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES8T5A

8

5

Gen1

1.1

15x15 мм, 196-balll BGA

89HPES10T4BG2

10

4

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES12N3A

12

3

Gen1

1.1

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES12T3G2

12

3

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES12T3BG2

12

3

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES16T4

16

4

Gen1

1.1

23x23 мм, 484-ball BGA

89HPES16T4AG2

16

4

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES16T4BG2

16

4

Gen2

2.0

23x23 мм, 288-ball BGA

89HPES16T4G2

16

4

Gen2

2.0

23x23 мм, 288-ball BGA

89HPES16T7

16

7

Gen1

1.1

25x25 мм, 320-ball BGA

89HPES24N3A

24

3

Gen1

1.1

27x27 мм, 420-ball BGA

89HPES24T3G2

24

3

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES24T6

24

6

Gen1

1.1

27x27 мм, 420-ball BGA

89HPES24T6G2

24

6

Gen2

2.0

19x19 мм, 324-ball BGA

89HPES32T8

32

8

Gen1

1.1

31x31 мм, 500-ball BGA

89HPES32T8G2

32

8

Gen2

2.0

23x23 мм, 484-ball BGA

89HPES48T12

48

12

Gen1

1.1

35x35 мм, 1156-ballBGA

89HPES48T12G2

48

12

Gen2

2.0

27x27 мм, 676-ball BGA

Коммутаторы PCI Express оптимизированы для применения в составе мобильных, серверных, встроенных и коммуникационных систем. Основным их назначением является организация высокопроизводительных последовательных межсоединений в системах с несколькими процессорами, ASIC, FPGA (chip-to-chip interconnect) или в оборудовании с множеством объединительных панелей (board-to-board interconnect). Для каждого семейства коммутаторов доступна оценочная плата, облегчающая проектирование решений на их основе (рис. 3).

Рис. 3. Примеры оценочных плат для IDT PCIe коммутаторов

В статье были кратко рассмотрены новые группы изделий корпорации IDT для реализации физического уровня протокола PCI Express. Более подробную информацию и рекомендации по применению этих микросхем можно получить на сайте производителя — www.idt.com.

Литература

  1. Bhatt A. V. Creating a Third Generation I/O Interconnect; Desktop Architecture Labs Intel Corporation. www.express-lane.org
  2. http://www.idt.com/?id=162

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке