新思科技PCIe 5.0 IP通过PCI-SIG相容性认证

2022-06-16 14:00:10 来源: 半导体行业观察

现在无论是数据中心、人工智能或机器学习应用,还是云计算等新兴应用,都需要更高速的CPU,更快的内存,也由此推动了对具有更大带宽的系统互连的需求。PCI Express ® (PCIe ® )是历史上使用最广泛且可扩展的互连技术,确保了这些产品在针对不同的细分市场的时候,都能满足需求。

目前PCIe已经发展到了PCIe 6.0,已经有不少行业的厂商开始围绕PCIe标准提前布局。遵循标准是一方面,而通过认证将再为企业增加行业竞争力。近日新思科技宣布,其包括数字控制器和PHY在PCIe 5.0的IP解决方案已正式通过PCI-SIG 5.0相容性测试,成为首个被列入5.0 标准认证列表的IP产品。

通过PCIe 5.0相容性测试,并非易事。 新思科技的这一最新成就使PCIe 5.0系统级芯片(SoC)设计的早期开发成为可能,确保设计人员能够整合最新的高速接口,并确保其产品将通过标准组织的相容性测试,在整个PCIe生态系统中实现可靠的互操作。


为什么PCIe相容性如此重要?


在芯片设计领域,保证市场上的所有产品能够协同工作已成为主要关注的问题之一,而PCI-SIG相容性测试有助于确保这一点。PCI-SIG 作为一个数据传输领域的标准制定机构,其由800多家企业成员所组成的社区专注于开发基于不同规范的可互操作产品,包括为企业级和桌面级应用、通信和移动平台等不同应用设计的PCIe框架。PCIe 5.0版本将数据传输速度和带宽能力提高至32GT/s的最大链路速度,最高更可达128GB/s。

众多公司将其产品带到PCI-SIG相容性研讨会,以确认它们符合PCIe规范的关键方面;更重要的是,确保它们可以与生态系统中的其它产品互操作——无论这些产品来自客户、竞争对手,还是生态系统中的其它合作伙伴。

虽然内部测试可以在一定程度上检查此种跨供应商的功能兼容性,但通过PCI-SIG组织的相容性则能够更有效地表明该产品与其它供应商的互操作性已得到各个行业领导者的全面验证。俗话说,“凡事只有自己亲身体验或尝试后才能判断好坏”; 在相容性的支持下,开发者可以对其所构建的芯片充满高度自信,并确信他们的设备将与市场上的其它设备相兼容。

PCIe相容性认证的过程包括两个不同的测试类别: 互操作性测试和标准套件测试。 这些测试在PCI-SIG相容性研讨会上进行,也是PCI-SIG成员工程师间众多开发工作的成果。小组成员制定了一套测试体系与规范,旨在衡量每个产品是否符合关键的规范参数,并确保与其它设备的兼容性。

互操作性测试是许多社区成员“Plugfest”活动的一部分。这一环节更类似于物理互操作性测试,由来自不同公司的工程师把他们的设备“插(Plug)”在一起以直接评估连接状况。例如,工程师A带来了其设计的PCIe 5.0插件卡,而工程师B贡献出他们的PCIe 5.0服务器或台式机。工程师A将加载卡接入工程师B的系统,如两人确认该PCIe链路能够以最高的链路速度和最大的链路宽度正确建立,则可认定两部设备能完成互操作测试。工程师A还将访问其它多个系统以不断重复这一过程,工程师B也会测试其它多个插件卡。这一环节的参与者通常都会以很强的积极性来解决任何问题,并且经常能看到两个工程师进行热烈的讨论和积极的调试——即使他们在活动结束后又重新成为针锋相对的竞争对手!

另一方面,最佳组合测试是对PCIe规范中被判定为互操作性的关键部分进行测试。其中包括使用各种电气协议测试和相关设备,如评估信号传输质量的误码率测试仪和查看并分析设备电气信号的示波器等。虽然不可能在为期一周的工作中验证PCIe规范的每一项参数和排列组合,但这些测试代表了工程师数千小时的学习成果,以专注于那些最影响互操作性的测试。

新思科技的PCIe IP认证之路


无论是PCIe 5.0,或是任何一代PCIe,要通过PCI-SIG的这两项测试认证都不是易事。

站在IP供应商的角度,在为PCIe设计IP解决方案时,持续参加每年举行的各种PCI-SIG相容性研讨会并不断参与设备测试十分重要,虽然通过一个相容性研讨会便足以获得进入PCI-SIG集成商名单的资格,但不断参加更多研讨会并参与测试才能带来真正的收益。这是因为每次研讨会都能接触到不同的设备,从而为互操作性测试创造了最佳可能性。

参加诸如“FYI研讨会”或“pre-FYI研讨会”这样的开发活动,将助于PCI-SIG开发相容性测试,并允许供应商从设计过程的早期阶段强化他们的产品,确保尽早涵盖所有电气、交互和配置规范。因此,具有最终决定性的研讨会一经启动,便将对相容性产生促进作用。

此外,在IP领域,新思科技倾向于将PHY和控制器视为各自独立的设备。然而,为了通过相容性测试,需要使用可以实际操作和评估的设备。如果您无法将其连接至PHY上,使它能够与外部世界实现通信,那么拥有世界上最强大的控制器又有何用?同样,PHY自身也无法单纯通过适当的控制来通过相容性测试的所有不同组件。所以专门从事其中一种业务的供应商通常需要与其它行业参与者合作,以确保端到端的相容性。

新思科技从一开始便将这两个部分结合在一起,这对于实现成功的互操作性,亦或通过广泛相容性测试所需的透彻理解及深厚技能方面,都会产生巨大的不同。

新思科技积极参与PCI-SIG社区和测试体系的开发,从首个“pre-FYI研讨会 开始便提供其PHY和控制器IP解决方案作为测试载体。这意味着其他供应商可以利用新思的IP解决方案持续测试和调试他们的产品,并提前为最终的相容性测试做好准备。

与大多数测试PCIe相容性的供应商不同,新思科技还在插件卡(端点)和系统(根端口)配置中运行其IP,从而为行业带来更广泛的互操作性视角。由于大多数系统依赖于少数大型CPU供应商的PCIe根端口设计,这些供应商通常采用专有的实现方式,而非开放标准IP,因此将其作为插件卡(端点)进行测试是绝对必要的。然而,借助插件卡中使用的各种PCIe端点进行测试的唯一方法,是采用系统及其关联的PCIe根端口IP。由于大多数其它IP供应商只测试插件卡,其根端口IP的客户将不得不首先搭建自己的系统,然后才能评估与所有其它实现方式的互操作性。在这两种配置中测试新思科技的PCIe IP可以让他们的客户高枕无忧,并确信无论设备连接至何种PCIe实现方式,他们的设计都将与整个PCIe生态系统协同工作。

除了积极参与PCI-SIG社区,新思科技还积极赞助PCI-SIG开发者大会,新思成员在董事会任职,以及安排数十名积极参与多个PCI-SIG工作组的工程师来为工作组提供支持。

总结


虽然能做到满足PCIe标准的供应商有很多,但是能同经过硅验证、供应商审核的IP合作将至关重要,好处也很多。首先可以让您的芯片更有可能在第一时间获得通过并与其它供应商芯片兼容;其次,减少了缺陷的发生,避免因重新流片而在时间和成本上造成的过高花费,同时也确保了数据安全;最后,与正确的IP供应商携手不仅可以帮助您收获PCIe带来的诸多回报,还可以在您准备迎接明天日益增长的应用复杂性及速度要求时,使您领先于竞争对手。


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责任编辑:Sophie
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