PCIe 5.0 vs PCIe 6.0 വിശദീകരിച്ചു: AI ഡാറ്റാ സെന്റർ PCB നിർമ്മാണത്തിനുള്ള പ്രധാന വെല്ലുവിളികൾ
ഉള്ളടക്ക പട്ടിക
- ആമുഖം: PCIe പരിണാമവും AI ഡാറ്റാ സെന്റർ ആവശ്യങ്ങളും
- എന്താണ് PCIe 5.0
- എന്താണ് PCIe 6.0
- AI ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്ക് PCIe 5.0 ഉം 6.0 ഉം ആവശ്യമായി വരുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?
- സിഗ്നൽ ഇന്റഗ്രിറ്റി വെല്ലുവിളികൾ: PCIe 5.0 vs 6.0
- ഹൈ-സ്പീഡ് പിസിബി മെറ്റീരിയലും പ്രോസസ് സെലക്ഷനും
- PCB-കളിൽ PCIe 6.0 PAM4 സിഗ്നലിംഗ് എങ്ങനെ നടപ്പിലാക്കാം
- പരിശോധനയും മൂല്യനിർണ്ണയ രീതികളും
- ഫാക്ടറി കേസ് പഠനവും ശേഷി പ്രദർശനവും
- ഉപസംഹാരവും ശുപാർശകളും
- പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ (പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ)
പിസിഐഇ പരിണാമവും എഐ ഡാറ്റാ സെന്റർ ആവശ്യങ്ങളും
സെർവറുകളിലും ജിപിയു ക്ലസ്റ്ററുകളിലും ഏറ്റവും നിർണായകമായ ഹൈ-സ്പീഡ് ഇന്റർകണക്റ്റ് മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് പിസിഐ എക്സ്പ്രസ് (പിസിഐഇ).
എന്താണ് PCIe 5.0
2019-ൽ അവതരിപ്പിച്ച PCIe 5.0, ഡാറ്റാ നിരക്കുകൾ 32 GT/s ആയി ഉയർത്തി, ഒരു ലെയ്നിൽ ഏകദേശം 4 GB/s ഉം ഒരു പൂർണ്ണ x16 സ്ലോട്ടിന് 64 GB/s വരെയും നൽകുന്നു. ബാക്ക്വേർഡ് കോംപാറ്റിബിലിറ്റി നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് ഇത് ഇപ്പോഴും NRZ (നോൺ-റിട്ടേൺ-ടു-സീറോ) സിഗ്നലിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
എന്താണ് PCIe 6.0
2022-ൽ പുറത്തിറങ്ങിയ PCIe 6.0, വേഗത 64 GT/s ആയി ഇരട്ടിയാക്കുന്നു, ഇത് x16 ലെയ്നുകൾക്ക് 128 GB/s വമ്പിച്ച വേഗത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. പ്രധാന കണ്ടുപിടുത്തം PAM4 (4 ലെവലുകളുള്ള പൾസ്-ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ) ലേക്ക് മാറുന്നതും ബിറ്റ് പിശകുകൾ ലഘൂകരിക്കുന്നതിന് FEC (ഫോർവേഡ് എറർ കറക്ഷൻ) സംയോജിപ്പിക്കുന്നതുമാണ്. ഈ പരിവർത്തനം PCB ഡിസൈൻ സങ്കീർണ്ണതയെ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് സിഗ്നൽ സമഗ്രതയ്ക്ക്.
AI ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്ക് PCIe 5.0 ഉം 6.0 ഉം ആവശ്യമായി വരുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?
AI പരിശീലനത്തിനും അനുമാനത്തിനും GPU-കൾക്കും CPU-കൾക്കും ഇടയിൽ വളരെ വേഗത്തിലുള്ള ഇന്റർകണക്ടുകൾ ആവശ്യമാണ്. PCIe 5.0 ഉം PCIe 6.0 ഉം AI ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾ ആശ്രയിക്കുന്ന ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് നൽകുന്നു. GPU സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, PCB സിഗ്നൽ സമഗ്രത വെല്ലുവിളികൾ വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് വിപുലമായ നിർമ്മാണത്തെ അനിവാര്യമാക്കുന്നു.
സിഗ്നൽ ഇന്റഗ്രിറ്റി വെല്ലുവിളികൾ: PCIe 5.0 vs 6.0
ഉൾപ്പെടുത്തൽ നഷ്ടം
PCIe 5.0 ന്, ഇൻസേർഷൻ ലോസ് ടോളറൻസ് ഏകദേശം 28-30 dB ആണ്, എന്നാൽ PCIe 6.0 ന് വളരെ കർശനമായ പരിധികൾ ആവശ്യമാണ്, പലപ്പോഴും 20 dB-യിൽ താഴെയാണ്. PCB മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഡൈഇലക്ട്രിക് നഷ്ടവും (Df) ട്രെയ്സ് ദൈർഘ്യവും സിഗ്നലുകൾ സ്ഥിരതയുള്ളതാണോ എന്ന് നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.
ക്രോസ്സ്റ്റോക്ക് ആൻഡ് ഇംപെഡൻസ് കൺട്രോൾ
PAM4 സിഗ്നലിംഗ് ഉപയോഗിച്ച്, ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് പകുതിയായി കുറയുന്നു, ഇത് ക്രോസ്സ്റ്റോക്കും പ്രതിഫലനങ്ങളും കൂടുതൽ പ്രശ്നകരമാക്കുന്നു. PCB നിർമ്മാണം 85 ± 5 Ω-നുള്ളിൽ ഡിഫറൻഷ്യൽ ഇംപെഡൻസ് നിലനിർത്തണം, ഇതിന് കൂടുതൽ കർശനമായ സ്പെയ്സിംഗ് നിയമങ്ങളും ഷീൽഡിംഗ് തന്ത്രങ്ങളും ആവശ്യമാണ്.
ഡിഫറൻഷ്യൽ റൂട്ടിംഗും ലേഔട്ട് വെല്ലുവിളികളും
PCIe 6.0 ലെ ട്രെയ്സ് നീളം കുറയ്ക്കണം. 10 ഇഞ്ചിൽ കൂടുതൽ നീളമുള്ള ഏതൊരു ട്രെയ്സിനും സിഗ്നൽ സമഗ്രത സംരക്ഷിക്കുന്നതിന് അൾട്രാ-ലോ-ലോസ് മെറ്റീരിയലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ റിടൈമറുകൾ ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്.
ഹൈ-സ്പീഡ് പിസിബി മെറ്റീരിയലും പ്രോസസ് സെലക്ഷനും
FR4 vs ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി/ഹൈ-സ്പീഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ
പരമ്പരാഗത FR4 PCIe 6.0 യുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല. മെഗ്ട്രോൺ 6, ടാച്ചിയോൺ 100G, ഐസോള ഐ-ടെറ MT40 തുടങ്ങിയ നൂതന മെറ്റീരിയലുകൾ കുറഞ്ഞ Dk/Df വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് അവയെ PAM4 സിഗ്നലിംഗിന് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
ഹൈ-സ്പീഡ് പിസിബി പ്ലേറ്റിംഗ് കനവും കോപ്പർ ഫോയിൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പും
അമിതമായ ചെമ്പ് കനം ഇൻസേർഷൻ നഷ്ടം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഹൈ-സ്പീഡ് പിസിബി പ്ലേറ്റിംഗ് കനം സാധാരണയായി 1 oz അല്ലെങ്കിൽ കനം കുറഞ്ഞതാണ്, ഉപരിതല പരുക്കൻത കുറയ്ക്കുന്നതിനും സിഗ്നൽ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും മിനുസമാർന്ന ചെമ്പ് ഫോയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
PCB-കളിൽ PCIe 6.0 PAM4 സിഗ്നലിംഗ് എങ്ങനെ നടപ്പിലാക്കാം
PAM4 നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് മെറ്റീരിയലുകൾ, റൂട്ടിംഗ്, കണക്ടറുകൾ എന്നിവയിലുടനീളം സമഗ്രമായ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ആവശ്യമാണ്. ഐ-ഡയഗ്രം സിമുലേഷനുകൾ പ്രകടനത്തെ സാധൂകരിക്കുന്നു, അതേസമയം മാനേജ്മെന്റ് വഴിയുള്ള ശ്രദ്ധ തടസ്സങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നു.
പരിശോധനയും മൂല്യനിർണ്ണയ രീതികളും
- കംപ്ലയൻസ് ടെസ്റ്റിംഗ് PCIe 6.0 ചാനൽ കംപ്ലയൻസ് ഉറപ്പാക്കുന്നു
- ഐ-ഡയഗ്രം വിശകലനം സിഗ്നൽ കണ്ണ് തുറക്കലുകൾ പരിശോധിക്കുന്നു.
- FEC ഉപയോഗിച്ചുള്ള TX/RX കാലിബ്രേഷൻ ബിറ്റ് പിശക് നിരക്കുകൾ കുറയ്ക്കുന്നു
- സിഇഎം പരിശോധന സിസ്റ്റം-ലെവൽ ഇന്ററോപ്പറബിലിറ്റിയെ സാധൂകരിക്കുന്നു.
ഫാക്ടറി കേസ് പഠനവും ശേഷി പ്രദർശനവും
AI ഡാറ്റാ സെന്റർ PCB നിർമ്മാണത്തിലെ ഞങ്ങളുടെ വൈദഗ്ധ്യത്തിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
- വളരെ കുറഞ്ഞ ലോസ് ലാമിനേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള വൻതോതിലുള്ള ഉത്പാദനം.
- ഹൈ-സ്പീഡ് റൂട്ടിംഗ്, ഇംപെഡൻസ് നിയന്ത്രണ ശേഷികൾ
- GPU ഇന്റർകണക്റ്റുകളിൽ BER-ൽ 40% കുറവും ലേറ്റൻസിയിൽ 12% പുരോഗതിയും കാണിക്കുന്ന കേസ് പഠനങ്ങൾ.
ശുപാർശകൾ
AI ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്കായി PCB നിർമ്മാണത്തെ PCIe 5.0 ഉം PCIe 6.0 ഉം പുനർനിർവചിക്കുന്നു. ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാർ അതിവേഗ മെറ്റീരിയലുകൾ, ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത റൂട്ടിംഗ്, ശക്തമായ സിമുലേഷനുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് മുൻഗണന നൽകണം. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി, ഉയർന്ന വേഗതയുള്ള ഡിസൈനുകളിൽ പരിചയസമ്പന്നരായ PCB നിർമ്മാതാക്കളുമായി സംഭരണ നേതാക്കൾ പങ്കാളികളാകണം.
പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ (പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ)
ചോദ്യം 1: PCIe 5.0 ഉം PCIe 6.0 ഉം തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
A1: PAM4 ഉം FEC ഉം സ്വീകരിക്കുന്നതോടെ വേഗത 32 GT/s ൽ നിന്ന് 64 GT/s ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു.
ചോദ്യം 2: PCB നിർമ്മാണത്തിന് AI ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്ക് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ ഉള്ളത് എന്തുകൊണ്ട്?
A2: GPU ക്ലസ്റ്റർ സ്കെയിൽ വലുതാണ്, ഇന്റർകണക്റ്റ് ചാനലുകൾ നീളമുള്ളതാണ്, സിഗ്നൽ സമഗ്രത വെല്ലുവിളികൾ പ്രധാനമാണ്.
Q3: ഹൈ-സ്പീഡ് PCB മെറ്റീരിയലുകൾക്കുള്ള പൊതുവായ തിരഞ്ഞെടുപ്പുകൾ ഏതൊക്കെയാണ്?
A3: Megtron 6, Tachyon 100G, I-Tera MT40.
ചോദ്യം 4: PCIe 6.0-ൽ സിഗ്നൽ നഷ്ടം എങ്ങനെ കുറയ്ക്കാം?
A4: കുറഞ്ഞ നഷ്ടമുള്ള വസ്തുക്കൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക, ട്രെയ്സ് ദൈർഘ്യം നിയന്ത്രിക്കുക, റീടൈമറുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
ചോദ്യം 5: ഹൈ-സ്പീഡ് പിസിബി പ്ലേറ്റിംഗ് കനം സിഗ്നലുകളെ ബാധിക്കുമോ?
A5: അതെ, അമിതമായ ചെമ്പ് കനം നഷ്ടം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അനുയോജ്യമായ കട്ടിയുള്ള മിനുസമാർന്ന ചെമ്പ് ഉപയോഗിക്കുക.
ചോദ്യം 6: AI ഡാറ്റാ സെന്റർ മദർബോർഡുകളിൽ PCIe ചാനൽ പ്രകടനം എങ്ങനെ സാധൂകരിക്കാം?
A6: കംപ്ലയൻസ് പരിശോധന, ഐ-ഡയഗ്രം വിശകലനം, FEC കാലിബ്രേഷൻ എന്നിവയിലൂടെ.
