Son on yılda, bilgisayar uygulamaları için gereken bant genişliği ve veri iletim hızı yıldan yıla artıyor.Bant genişliği talebi yaklaşık olarak her üç yılda iki katına çıkarBu, esas olarak telekomünikasyon hizmetleri, bulut bilişim hizmetleri ve bilgi teknolojisi sağlayıcıları için, özellikle bankacılık sektöründe, % 45'e kadar yıllık bir artış oranı ile sağlanıyor.SermayeAyrıca, büyük dil modelleri (LLM) tabanlı yapay zeka (AI) şirketleri de işlerini genişletmeye devam ediyorlar.AI destekli algılama ve özerk araç dahil, aynı zamanda daha yüksek bant genişliği ve daha hızlı veri hızlarına olan ihtiyacı teşvik eder.
Bu uygulamalar için yüksek hızlı veri sağlayan altyapı kablolu ve kablosuz ağları içerir.ve oyun donanımı, merkezi işlem ünitesi ile çevresel cihazlar arasındaki bağlantı, sürekli artan veri aktarım hızlarını da desteklemelidir.
PCIe'nin Gücü
Merkezi işlem ünitesine bağlı ağ cihazları veya bileşenleri, çevresel bileşen bağlantısı (PCI) teknolojisi olan verileri hızlı ve doğru bir şekilde aktarmak için basitleştirilmiş bir yol gerektirir..Sunucular ve veri merkezleri, otomotiv ve endüstriyel, iş istasyonları ve el cihazları dahil olmak üzere çeşitli bilgisayar alt pazarları,Hızlı ve güvenilir veri aktarımı sağlamak için PCI Express (PCIe) nokta noktası seri mimarisini benimsemek.
PCI-SIG, Periferik Bileşen Disiplinlerarası Grubu'nun kısaltması.PCIe teknolojisi için açık endüstri standartlarının geliştirilmesinden ve yönetilmesinden sorumlu yaklaşık 900 üye şirketten oluşan bir ittifak (Şekil 1).
PCIe spesifikasyonu veri hızı (Gb/s)
Tek yönlü x16
Kanal bant genişliği * yıllık
1.0 2.5 (8b/10b) 32 Gb/s 2003
2.0 5.0 (8b/10b) 64 Gb/s 2007
3.0 8.0 (128b/130b) 126 Gb/s 2010
4.0 16.0 (128b/130b) 252 Gb/s 2017
5.0 32.0 (128b/130b) 504 Gb/s 2019
6.0 64.0 (PAM-4, Flit) 1024 Gb/s
(~1 Tb/s) 2021
*- Kodlama üst masrafları çıkarıldıktan sonra bant genişliği
Şekil 1: 2003'ten bu yana, PCI-SIG'in PCI bağlantı bileşeni özellikleri veri iletim hızlarının sürekli büyümesini desteklemektedir. (Süret kaynağı: PCI-SIG)
Organizasyon, 2003 yılında saniyede 2,5 gigabit (GT / s) iletimi destekleyen ve o zamanlar 3G kablosuz standardının gereksinimlerini karşılayan PCIe 1.0 standardını yayınladı.Sonraki güncelleştirmeler, geri uyumluluğu sağlayarak I / O işleminin yıllık artışına yol açtıÖrneğin, PCIe 5.0 özelliklerini karşılayan cihazlar, kanal başına 32.0 GT/s oranına ulaşabilir ve akışlı medya ve kenar bilişim için gerekli olan 5G ağı ile uyumludur.
Bu daha yüksek verimlilik, yapay zeka ve kenar işleme, endüstriyel otomasyon, test ekipmanları ve oyunlar için gerekli olan düşük gecikme için destek sağlar.PCIe teknolojisinin noktadan noktaya mimarisi ayrıca yüksek enerji verimliliği performansını destekler., gelişmiş bilgisayar uygulamaları için önemli bir husus.
HPC bileşenlerinin soğutmasını sürdürmek
En son PCIe teknolojisi tarafından sağlanan iyileştirilmiş veri hızları ve enerji verimliliği ile bile, gerçek zamanlı finansal dolandırıcılık tespiti gibi yüksek performanslı bilgisayar (HPC) uygulamaları,AI büyük dil modelleme sistemleri, ve hesaplama sıvı dinamikleri (CFD) hala birden fazla paralel işlemci gerektirir.Özellikle bileşenleri ve işlemcileri birbirine bağlayan veri kabloları ve hava akışı kanalları arasında yer için rekabet olduğunda.
Bu durumda, yüksek performanslı bilgisayar cihazlarının tasarımcıları, 3M'nin 8KDx serisi gibi düz, katlanabilir PCIe uzatma kablosu bileşenlerini kullanmaya geçecektir (Şekil 2).
3M 8KDx Serisi PCIe 5.0 Uzantı Kablosu Bileşeni Görüntüsü
Şekil 2: 3M'nin 8KDx serisi PCIe 5.0 uzatma kablosu montajı, kendini katlayabilen düz esnek bir kablo montajıdır. (Süret kaynağı: 3M)
8KDx serisi, PCIe 5.0 standardına göre tasarlanmıştır ve erken PCIe standartlarına göre tasarlanmış sistemlerle geriye dönük uyumludur.sırasıyla sekiz ve on altı telJumper kurulum ve yüzey montajı (SMT) terminalleri için seçenekler sağlayın.
30 AWG gümüş kaplamalı tel, toplam kalınlığı 0,74 mm olan, sürekli bir koruma katmanının içine hassas bir şekilde yerleştirilir.Geleneksel kabloların iletken çiftleri boyuna spiral bir koruma katmanına sarılmıştır, 8KDx serisi uzatma kablosu ise daha ince ve yumuşak.Daha esnek bir tasarım, kritik hava akışını engellemeden birden fazla PCIe uzatma kablosunun bir araya getirilmesini ve katlanmasını sağlar (Şekil 3)..
Sürekli yığma ve hassas yerleştirme ile 30 AWG telinin resmi
Şekil 3: 30 AWG telinin sürekli yığılması ve hassas yerleştirilmesi, 8KDx serisinin hava akışını engellemeden bileşenleri bağlamasını sağlar.
Yüksek hızlı eşzamanlı test ekipmanları
Yüksek performanslı hesaplama uygulamaları, büyük veri kümelerini işlemek için paralel işleme dayanırken, yüksek hızlı test ekipmanları işlemciler gibi diğer çevresel cihazlara bağlanmalıdır.sinyal üreticileriBu sistemler, test verilerinin geçerliliğini sağlamak için senkronizasyon sinyalleri ve düşük gecikme gerektirir.
PCIe 3.0、 4.0 ve 5.0 standartları, tek bir saat veya birden fazla saatle sinyal senkronizasyonunu destekler.128 b/130 b kodlamasına dayanır.Bu kodlama protokolünde, veri paketi, paketin başlangıcını ve sonunu belirleyen 2 bit ile sınırlanan 128 bit bilgi içerir.Başlangıç ve son bitler saat senkronizasyonu ve hata tespiti için kullanılır, böylece veri aktarımı için veri paketindeki kalan bitleri kullanır.
8KDx serisi PCIe uzantı kablosu, veri hızını ve bütünlüğünü daha da sağlamak için 87 ± 5 Ω impedanslı kablolar kullanır.PCIe 3 uyarınca inşa edilen sistemlerin 85 Ω basamak impedansına bağlandığında.0, 4.0, ve 5.0 standartlarında, bu iletkenler impedans uyumsuzluğunu ve sinyal yansımasını mümkün olduğunca azaltabilir.
Buna ek olarak, test mühendisleri, 8KDx serisi bileşenlerinin esnekliği ve alan tasarrufu tasarımını güvenle kullanabilirler.Kablo kendini katladığında sinyal bütünlüğü azalmaz (Şekil 4).