Optical PCIe Challenges and Benefits

Open Compute Project

24 Oct 202421:15

Summary

TLDRこのトランスクリプトでは、PCI Express（PCIe）を光ファイバーケーブルでサポートする際の光学的な課題について詳しく説明されています。特に、データレート要件、受信端末の終端処理、電気的アイドル信号の伝播、リトライバッファサイズ、サイドバンドの要件が議論されました。光ファイバーケーブルは、多様な速度をサポートし、正確な受信端末検出を行う必要があります。また、適切な終端処理やリトライバッファの管理が性能に影響を与えることが強調され、PCI SIG内での仕様改善に向けた議論が続いています。

Takeaways

😀 PCI Express（PCIe）ケーブルは、32 Gbps（PCIe 5.0）や64 Gbps（PCIe 6.0）など、さまざまな速度をサポートする必要があります。
😀 受信機の終端と伝播が重要で、共通モードパルスを使用してデバイスの検出を行う必要があります。
😀 PCIeは、リセットや速度変更中に電気アイドル信号をサポートすることを要求しています。
😀 再試行バッファのサイズが増加するケーブル長に伴って、パフォーマンスが劣化する可能性があります。
😀 PCIeは、管理用のSMBusやI3Cなど、サイドバンド通信プロトコルを指定していますが、光ファイバーでの実装には課題があります。
😀 銅リンク仕様は各リンク側の挿入損失の配分を定義していませんが、光ファイバーの統合により、設計されていないコンポーネントが機能する可能性があります。
😀 ジッター要件は、特に長距離で光ファイバーを通過する際に重要であり、ジッターが大幅に増加することがあります。
😀 30メートルの光ファイバーケーブルでのテストにより、エラー率が低下したため、性能が向上することが示されました。
😀 LZP機能により、必要ないレーンを無効にすることで省電力が可能です。
😀 I3Cベーシック通信のためのプロキシソリューションの可能性が探求されており、MCTPパケットをバッファリングしてデータ率の制限を緩和することが期待されています。

Q & A

PC Expressとは何ですか？
-PC Expressは、高速データ転送を可能にするインターフェース規格であり、主にコンピュータの内部で使用されます。
アクティブ光ケーブルの利点は何ですか？
-アクティブ光ケーブルは、長距離データ転送において低い信号損失と高いデータレートを提供し、電力消費も抑えられます。
PC Expressのデータレート要件には何がありますか？
-PC Expressは、異なるデータレートのサポートが必要であり、特にPCA 5.0では32 Gbps、PCA 6.0では64 Gbpsが要求されます。
受信器の終端伝播についての課題は何ですか？
-受信器の終端伝播は、接続されるコンポーネントを検出する必要があり、これがうまく機能しない場合、信号の整合性に影響を与えることがあります。
電気アイドルとは何ですか？
-電気アイドルは、PC Expressがリセット時や速度変更時に短時間発生する信号であり、低消費電力状態においても使用されます。
リトライバッファのサイズはなぜ重要ですか？
-リトライバッファのサイズが大きいと、パケットの処理能力が向上しますが、ケーブルの長さが増えると性能が劣化する可能性があります。
サイドバンド信号の役割は何ですか？
-サイドバンド信号は、管理目的やリセット信号の伝達に使用され、PC Expressの動作に重要な役割を果たします。
光通信の挿入損失についてどう考えるべきですか？
-光通信において、挿入損失は重要であり、正しい損失割り当てが行われないと、異なるシステムコンポーネントが適切に機能しない可能性があります。
PCI Sigでの議論はどのようなものですか？
-PCI Sigでは、リタイム機能の有無やサイドバンド要件に関する活発な議論が行われており、最適なソリューションを模索しています。
光ファイバーケーブルの特性は何ですか？
-光ファイバーケーブルは、長距離通信において優れた信号品質を提供し、特にエラー率が低いことが特徴です。