Allion Labs / Casper Lee

 

  上一篇「PCIe 5.0 – 設備篇」中提及,PCIe因為介面應用彈性大,且具高度擴充的特性,已成為現今在設計上最被廣泛採用的主要通道。

除伺服器外,一般消費型產品,如筆電、桌機、平板等不同的平台上,也都能看到它的存在,甚至在智能汽車的應用上也開始有它的影子出現。基於PCIe介面被廣泛的應用,因此也衍生出各種不同的外型規格(Form Factor)及連接器(Connector)。

接下來,就為大家介紹幾種因應不同應用,而發展出來的外型規格及連接器吧!

 

A. PCIe Standard Slot 《外設組件互連標準》:

此規格是PCIe介面標準剛發佈時就已定義,是為元老級別的連接器。外型規格為常見的半高全高的插卡式型態。此連結器有四種不同的插槽,分別為x1、x4、x8、x16,可用於顯示卡、高速網卡及磁碟陣列卡等,需要處理大量訊息的裝置上。

圖1. PCIe Standard Slot規格,共有四種不同的插槽

B. PCIe Storage《 M.2、 U.2/ U.3、 E1/ E3》

  1. M.2:由於儲存裝置速度的提升加上NVM(Non-Volatile Memory)的普及,消費性的儲存裝置由2.5”SATA,漸漸演進到M.2 NVMe 並採用PCIe為傳輸介面。此規格在空間上更加精簡,速度也超越SATA 6Gbps 的限制。成為新一代消費性產品的主流儲存介面。

 

圖2. M.2 NVMe PCIe Storage規格

  2. U.2/U.3:同樣的在伺服器產業中的儲存介面上,也從原本的SFF-8639 SATA/SAS 慢慢的演進成內含NVMe PCIe介面的U.2 / U.3

 

圖3.內含NVMe PCIe介面的U.2 / U.3

  3. E1/E3:隨著更大儲存容量,以及外型尺寸規格需求不斷提升,2/ U.3 的規格已無法滿足,因此伺服器產業又推出了EDSFF (Enterprise and Datacenter SSD Form Factor) E1 / E3的新儲存介面。

圖4. EDSFF (Enterprise and Datacenter SSD Form Factor) E1 / E3的新儲存介面

C. PCIe New Form Factor《Gen-Z / OCP NIC 3.0》

  同樣的歷史演進,傳統PCIe Slot也到了使用的臨界點。新的需求需要更多的PCIe 通道以及更快的傳輸速度,來連接主板與背板,或是處理高速網路訊息量。於是新一代的外型規格革命再次降臨。Gen-Z / OCP NIC 3.0 就因此誕生了!而其採用的SFF-TA-1002: 1C/ 2C/ 4C / 4C+ 連接器也如雨後春筍般的出現。

圖5. SFF-TA-1002: 1C/ 2C/ 4C / 4C+ 連接器

  在擁抱這些新規格的當下,研發工程師在設計新的介面,面臨的是前所未有的挑戰!高速介面的設計,除了考驗其設計能力,同樣也需要更高階的測試、更好的量測設備以及相關儀器。

  若沒有完整的配套解決方案,想要完成以上的驗證,成功的機率微乎其微。現在就讓百佳泰成為您的臂膀,一同解決您對未來測試、研發的困擾!