PCIe 5.0 болон PCIe 6.0-ийн тайлбар: Хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвийн хэлхээний самбар үйлдвэрлэхэд тулгарч буй гол бэрхшээлүүд
Гарчгийн хүснэгт
- Оршил: PCIe Evolution болон хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвийн шаардлага
- PCIe 5.0 гэж юу вэ
- PCIe 6.0 гэж юу вэ
- Хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвүүдэд яагаад PCIe 5.0 болон 6.0 хэрэгтэй вэ
- Дохионы бүрэн бүтэн байдлын сорилтууд: PCIe 5.0 ба 6.0
- Өндөр хурдны ПХБ-ийн материал ба процессын сонголт
- PCIe 6.0 PAM4 дохиоллыг PCB дээр хэрхэн хэрэгжүүлэх вэ
- Туршилт ба баталгаажуулалтын аргууд
- Үйлдвэрийн кейс судалгаа ба чадавхийн үзүүлбэр
- Дүгнэлт ба зөвлөмж
- Түгээмэл асуултууд (Түгээмэл асуултууд)
PCIe Evolution болон AI Data Center-ийн шаардлага
PCI Express (PCIe) нь сервер болон GPU кластеруудын хамгийн чухал өндөр хурдны холболтын стандартуудын нэг юм.
PCIe 5.0 гэж юу вэ
2019 онд танилцуулагдсан PCIe 5.0 нь өгөгдлийн хурдыг 32 GT/s хүртэл нэмэгдүүлж, нэг замд ойролцоогоор 4 GB/s, бүтэн x16 үүрэнд 64 GB/s хүртэл хурдтай ажиллах боломжийг олгосон. Энэ нь одоо ч NRZ (Non-Return-to-Zero) дохиоллыг ашиглаж, ухрах нийцтэй байдлыг хадгалсаар байна.
PCIe 6.0 гэж юу вэ
2022 онд гарсан PCIe 6.0 нь хурдыг 64 GT/s хүртэл хоёр дахин нэмэгдүүлж, x16 эгнээнд зориулсан асар их 128 GB/s хурдыг санал болгож байна. Гол инноваци нь PAM4 (4 түвшинтэй импульсийн далайцын модуляци) руу шилжих болон битийн алдааг багасгахын тулд FEC (Урагшлах алдааны залруулга)-ийг нэгтгэх явдал юм. Энэхүү шилжилт нь ялангуяа дохионы бүрэн бүтэн байдлын хувьд PCB дизайны нарийн төвөгтэй байдлыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.
Хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвүүдэд яагаад PCIe 5.0 болон 6.0 хэрэгтэй вэ
Хиймэл оюун ухааны сургалт болон дүгнэлт нь GPU болон CPU-ийн хооронд хэт хурдан холболт шаарддаг. PCIe 5.0 болон PCIe 6.0 нь хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвүүдийн тулгуурладаг зурвасын өргөнийг өгдөг. GPU нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр PCB дохионы бүрэн бүтэн байдлын сорилтууд олон болж, дэвшилтэт үйлдвэрлэлийг зайлшгүй шаардлагатай болгодог.
Дохионы бүрэн бүтэн байдлын сорилтууд: PCIe 5.0 ба 6.0
Оруулалтын алдагдал
PCIe 5.0-ийн хувьд оруулгын алдагдлын хүлцэл ойролцоогоор 28-30 дБ байдаг бол PCIe 6.0 нь илүү хатуу хязгаарлалт шаарддаг бөгөөд ихэвчлэн 20 дБ-ээс доош байдаг. ПХБ материалын диэлектрик алдагдал (Df) болон ул мөрийн урт нь дохио тогтвортой хэвээр байгаа эсэхэд шууд нөлөөлдөг.
Crosstalk болон импедансын хяналт
PAM4 дохиоллын тусламжтайгаар далайц хоёр дахин багасч, хөндлөн яриа болон тусгалыг илүү асуудалтай болгодог. Хэлхээний самбарын үйлдвэрлэл нь 85 ± 5 Ω дотор дифференциал эсэргүүцлийг хадгалах ёстой бөгөөд энэ нь зайны илүү хатуу дүрэм, хамгаалалтын стратеги шаарддаг.
Дифференциал чиглүүлэлт болон зохион байгуулалтын бэрхшээлүүд
PCIe 6.0 дахь мөрийн уртыг хамгийн бага байлгах ёстой. 10 инчээс урт аливаа мөр нь хэт бага алдагдалтай материал эсвэл дохионы бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд дахин таймер нэмэхийг шаарддаг.
Өндөр хурдны ПХБ-ийн материал ба процессын сонголт
FR4 ба Өндөр давтамжийн/Өндөр хурдны материалууд
Уламжлалт FR4 нь PCIe 6.0-тэй тэмцдэг. Megtron 6, Tachyon 100G, Isola I-Tera MT40 зэрэг дэвшилтэт материалууд нь бага Dk/Df санал болгодог тул PAM4 дохиололд тохиромжтой.
Өндөр хурдны PCB бүрэх зузаан ба зэс тугалган цаасны сонголт
Зэсийн хэт зузаан нь оруулгын алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. Өндөр хурдтай PCB бүрэх зузаан нь ихэвчлэн 1 унц буюу түүнээс нимгэн байдаг бөгөөд гадаргуугийн барзгар байдлыг багасгаж, дохионы гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд гөлгөр зэс тугалган цаас ашигладаг.
PCIe 6.0 PAM4 дохиоллыг PCB дээр хэрхэн хэрэгжүүлэх вэ
PAM4-ийг хэрэгжүүлэхэд материал, чиглүүлэлт болон холбогчдод цогц оновчлол шаардлагатай. Eye-Diagram симуляци нь гүйцэтгэлийг баталгаажуулдаг бол менежментийн тусламжтайгаар болгоомжтой хийх нь тасалдалыг багасгадаг.
Туршилт ба баталгаажуулалтын аргууд
- Тохирлын туршилт нь PCIe 6.0 сувгийн нийцлийг баталгаажуулдаг
- Нүдний диаграмын шинжилгээ нь нүдний нүхний дохиог шалгадаг
- FEC ашиглан TX/RX тохируулга нь битийн алдааны түвшинг бууруулдаг
- CEM тест нь системийн түвшний харилцан ажиллах чадварыг баталгаажуулдаг
Үйлдвэрийн кейс судалгаа ба чадавхийн үзүүлбэр
Хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвийн хэлхээний угсралтын чиглэлээрх манай мэргэшилд дараахь зүйлс орно.
- Хэт бага алдагдалтай ламинатаар массын үйлдвэрлэл
- Өндөр хурдны чиглүүлэлт болон импеданс хянах чадвар
- GPU холболтын BER 40% буурч, хоцрогдол 12% сайжирсан болохыг харуулсан кейс судалгаанууд
Зөвлөмжүүд
PCIe 5.0 болон PCIe 6.0 нь хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвүүдэд зориулсан хэлхээний самбарын үйлдвэрлэлийг дахин тодорхойлж байна. Дизайны инженерүүд өндөр хурдны материал, оновчтой чиглүүлэлт, бат бөх симуляцид тэргүүлэх ач холбогдол өгөх ёстой. Худалдан авалтын удирдагчид өндөр давтамжтай, өндөр хурдны дизайн хийх туршлагатай хэлхээний самбарын үйлдвэрлэгчидтэй хамтран ажиллах ёстой.
Түгээмэл асуултууд (Түгээмэл асуултууд)
А1: PCIe 5.0 болон PCIe 6.0-ийн хоорондох гол ялгаа нь юу вэ?
A1: PAM4 болон FEC-ийг нэвтрүүлснээр хурд нь 32 GT/s-ээс 64 GT/s болж нэмэгдэнэ.
А2: Хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвүүд яагаад PCB үйлдвэрлэлд илүү өндөр шаардлага тавьдаг вэ?
А2: GPU кластерын цар хүрээ том, холболтын сувгууд урт, дохионы бүрэн бүтэн байдлын асуудлууд мэдэгдэхүйц байна.
А3: Өндөр хурдны ПХБ материалын нийтлэг сонголтууд юу вэ?
A3: Megtron 6, Tachyon 100G, I-Tera MT40.
А4: PCIe 6.0 дээр дохионы алдагдлыг хэрхэн бууруулах вэ?
А4: Алдагдал багатай материалыг сонгож, ул мөрийн уртыг хянаж, дахин цаг хэмжигч ашиглана уу.
А5: Өндөр хурдны PCB бүрэх зузаан нь дохионд нөлөөлдөг үү?
А5: Тийм ээ, зэсийн хэт зузаан нь алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. Тохирох зузаантай гөлгөр зэс ашиглана уу.
А6: Хиймэл оюун ухааны өгөгдлийн төвийн эх хавтан дээр PCIe сувгийн гүйцэтгэлийг хэрхэн баталгаажуулах вэ?
А6: Тохирлын туршилт, нүдний диаграмын шинжилгээ, FEC тохируулгын тусламжтайгаар.
