預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，數(shù)十億的互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備和數(shù)據(jù)密集型實(shí)時(shí)應(yīng)用程序?qū)⒊霈F(xiàn)在市場(chǎng)上，而當(dāng)今數(shù)據(jù)中心常見(jiàn)的100千兆以太網(wǎng)（GE）速度將不足以處理帶寬。因此，我們已經(jīng)預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商需要將其網(wǎng)絡(luò)從100 GE遷移到400 GE，從而產(chǎn)生對(duì)更快內(nèi)存和更快串行總線(xiàn)通信的需求。

PCIe 是用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的高速差分串行標(biāo)準(zhǔn)。每一代 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)都提供比上一代產(chǎn)品更多的功能和更快的數(shù)據(jù)傳輸速率。最新一代 PCIe 5.0 將使 PCIe 4.0 的吞吐率翻倍。PCIe 5.0 的傳輸速率為每秒 32 千兆傳輸 （GT/s），而 PCIe 16.4 支持的傳輸速率為 0 GT/s。PCIe 64.5 具有每秒 0 千兆字節(jié) （GB/s） 的單向傳輸帶寬，以 128 GB/s 的雙向流量提供數(shù)據(jù)。

除了將帶寬翻倍外，PCIe 5.0 還提供其他新功能，例如：
? 均衡旁路模式，可加快鏈路初始化速度
? 允許備用協(xié)議通過(guò)鏈路訓(xùn)練
進(jìn)行協(xié)商 ? 預(yù)編碼支持，幫助避免突發(fā)錯(cuò)誤
? 環(huán)回增強(qiáng)功能允許模擬串?dāng)_行為

在本博客中，我們將介紹 32 GT/s 時(shí)的 PHY 邏輯變化，并介紹均衡過(guò)程中發(fā)生的主要變化。
但是，在深入研究新的均衡模式之前，讓我們先談?wù)劄槭裁次覀冃枰履Ｊ?.....

數(shù)據(jù)速率的提高也意味著信號(hào)衰減的增加，這對(duì)更高頻率的分量影響最大。這最終會(huì)導(dǎo)致失真，需要通過(guò)均衡程序進(jìn)行補(bǔ)償。與 PCIe 3.0 和 4.0 一樣，對(duì)于以 32GT/s 運(yùn)行的設(shè)備，建議使用均衡來(lái)調(diào)整發(fā)射器和接收器設(shè)置以提高信號(hào)質(zhì)量。PCIe 0.1 的均衡階段（階段 2、3、5、0）與前幾代相同。

讓我們看一下啟動(dòng)鏈接到 32 GT/s 所涉及的步驟。鏈路最初必須以 0.2 GT/s 的速度訓(xùn)練到 L5，然后依次以 8.0 GT/s、16 GT/s 和 32 GT/s 的速度進(jìn)行均衡。這被稱(chēng)為傳統(tǒng)的“完全均衡”模式。

隨著數(shù)據(jù)速率越來(lái)越高，這種方法變得越來(lái)越耗時(shí)，并增加了鏈路啟動(dòng)的延遲。根據(jù)一些供應(yīng)商的說(shuō)法，具有均衡功能的單速轉(zhuǎn)換大約需要~100ms，這意味著啟動(dòng)到300GT / s的鏈路需要~32ms。優(yōu)化鏈路啟動(dòng)的需求導(dǎo)致引入了兩種新的可選模式：

為了方便這些可選的均衡模式，修改了 TS OS 的 Symbol5（訓(xùn)練控制）。鏈路均衡模式由配置狀態(tài)中通告的相互支持的 EQ 模式?jīng)Q定

以下是 Synopsys 內(nèi)部模擬的一些片段，顯示了不同均衡模式下高達(dá) 32GT/s 的連接時(shí)間

顯示 32G 連接“無(wú)需均衡”模式的代碼片段（需要 30，368 ns 仿真時(shí)間）

下圖顯示了如何通過(guò)新的均衡模式大幅縮短至32GT/s的鏈路啟動(dòng)時(shí)間：

Synopsys PCIe 5.0 VIP 完全符合最新的 PCIe 5.0 規(guī)范。我們的VIP有助于解決鏈路均衡的主要驗(yàn)證挑戰(zhàn)，以確保LTSSM在上圖中列出的所有三種均衡模式下正確轉(zhuǎn)換。選擇可選的均衡功能支持，允許覆蓋整個(gè)LTSSM狀態(tài)范圍，以及連接期間的速度轉(zhuǎn)換可能性都是完全可配置的。用戶(hù)還可以配置預(yù)設(shè)、預(yù)設(shè)提示或系數(shù)等。以確保 DUT 可以正確執(zhí)行鏈路均衡。

Synopsys VIP 和測(cè)試套件提供完整的解決方案，其中包含一系列測(cè)試，以驗(yàn)證 PCIe 5.0 均衡功能的各種類(lèi)型的 DUT（EP DUT、RC DUT、PHY DUT 和重定時(shí) DUT）。

審核編輯：郭婷