PCIe Gen 5 vs. Gen 6 協會治具差異全解析！百佳泰專家實測帶你一次看懂

PCIe^® Gen 5 到PCIe Gen 6 可以說是一次極具指標性的重大技術飛躍，尤其是在訊號傳輸和編碼方式上有著許多更新。在今天的文章中，百佳泰將透過實際量測與深度解折，帶你一次看懂其箇中差異！

 

PCIe Gen 6 與PCIe Gen 5的五大主要差異

 

傳輸速率與頻寬

Gen 6 的速率是 Gen 5 的兩倍，相當適合 AI、HPC、高速儲存等高頻寬應用。

 

訊號調變技術

Gen 5 使用 NRZ（Non-Return to Zero）兩電平訊號。Gen 6 則改用 PAM4（Pulse Amplitude Modulation 4）四電平訊號，雖然能在相同頻率下傳輸更多資料，但同時也帶來更高的誤碼率。

編碼方式與錯誤修正

Gen 5 採用 128b/130b 編碼。Gen 6 則改為 FLIT（Fixed-Length Transaction）編碼，並引入 FEC（前向錯誤修正）與 CRC（循環冗餘檢查）來降低 PAM4 的誤碼率。

功耗與新功能

Gen 6 增加了 L0p 低功耗狀態，允許部分通道進入 idle 模式以節省能耗。除此之外，Gen 6也新增了像是DOE、CMA、DMWr、IDE 等機制，有助於提升安全性與資料傳輸效率。

向下相容性

Gen 6 保持與前代 PCIe 裝置的相容性，讓升級更具彈性。

 

在技術不斷演進的浪潮中，產品的更新換代不僅反映了創新思維的推進，也揭示了市場需求的深層變化。接下來我們將聚焦於不同版本與世代的產品演化，一一剖析它們在設計理念、性能表現、以及在各種應用場景上的差異與升級。希望能夠藉由這樣的版本直接對照，幫助大家能夠更清晰地理解各世代技術的優勢與侷限，進而挑選出符合需求的解決方案。

延伸閱讀：業界首波！支援All Form Factors PCIe 6.0高頻測試治具系列，百佳泰獨創技術大公開

 

緊接著，百佳泰將深入比較兩代產品在以下面向的差異：

• Impedance的差異（PCIe Gen 5.0）
• Insertion Loss @16GHz

 

在開始測試之前，我們還是先針對Gen 6 快速地科普一下。

• Loss Budget：從 36 dB 變成 32 dB。
• Add-in Card Insertion Loss Budget：從 9.5dB 變成 8.5dB。

 

在測試設定上，我們使用的儀器是R&S 67GHz VNA

PCIe Gen6 CLB + PCIe Gen6 CBB

如果不是因為PCB色澤上的差異以及字面標示的不同，我們其實很難單從外觀上辨別兩者之間的差異。（特別是所有的零件位置和佈局幾乎是完全一模一樣）。由於協會治具採用MMPX 設計，以致於出現CLB Tx（約莫2”）信號較短而Rx信號較長（約莫3~4”）的差異，但是在CBB Tx & Rx 的信號卻又是等長（約莫3~4”），所以在對接之後會反應出不同的Impedance & Insertion Loos 的表現，於是我們採用短中長三對來呈現出測試的共通性和一致性。

 

在測試中，我們使用CLB Tx0/Tx8/Tx15 對應 CBB Rx0/Rx8/Rx15，以及 CLB Rx0/Rx8/Rx15 對應 CBB Tx0/Tx8/Tx15，來探究之間的差異。

 

接下來就來呈現我們所量測出來的結果：

1. Impedance

PCIe CEM Gen5 CLB

PCIe CEM Gen6 CLB

 

2. Insertion Loss@16GHz,

PCIe CEM Gen5 CLB

PCIe CEM Gen6 CLB

 

根據上面Gen5 和 Gen6的測試結果，以下讓我們簡易的整理歸納。左邊Gen5(圖片左側) V.S. 右邊Gen6 (圖片右側)

 

Impedance Comparison

Insertion Loss Comparison

結語

即便PCI-SIG協會目前對外表示PCIe Gen5 的治具可以通用在 Gen6的測試上，不過我們仍然可以從實際量測的報告結果中看到，協會在新版的PCIe Gen 6治具上還是做了一定程度的進化和改良，再加上Gen6 在Loss Budget 上減少的情況下，未來若想要針對新一代PCIe Gen6 Compliance Electrical進行相關量測，使用全新的測試治具勢必是測試者需要特別考慮的，屆時百佳泰治具可以全然滿足大家的需求。

下一篇，百佳泰將以全新概念化的治具與協會治具來一場世紀對決。有興趣的你可千萬不要錯過！

 

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