PCIe 5.0 va PCIe 6.0 ning tushuntirilishi: AI ma'lumotlar markazi PCB ishlab chiqarishdagi asosiy muammolar
Mundarija
- Kirish: PCIe Evolution va AI Ma'lumotlar Markazi talablari
- PCIe 5.0 nima?
- PCIe 6.0 nima?
- Nima uchun AI ma'lumotlar markazlariga PCIe 5.0 va 6.0 kerak
- Signal yaxlitligi muammolari: PCIe 5.0 va 6.0
- Yuqori tezlikdagi PCB materiali va jarayonni tanlash
- PCBlarda PCIe 6.0 PAM4 signalizatsiyasini qanday amalga oshirish kerak
- Sinov va tasdiqlash usullari
- Zavod bo'yicha amaliy tadqiqot va imkoniyatlar namoyishi
- Xulosa va tavsiyalar
- Tez-tez so'raladigan savollar (FAQ)
PCIe Evolution va AI Ma'lumotlar Markazi talablari
PCI Express (PCIe) serverlar va GPU klasterlaridagi eng muhim yuqori tezlikdagi o'zaro bog'lanish standartlaridan biridir.
PCIe 5.0 nima?
2019-yilda taqdim etilgan PCIe 5.0 ma'lumotlar uzatish tezligini 32 GT/s gacha oshirdi, bu har bir yo'lak uchun taxminan 4 GB/s va to'liq x16 uyasi uchun 64 GB/s gacha tezlikni ta'minladi. U hali ham orqaga qaytish mosligini saqlab, NRZ (Non-Return-to-Zero) signalizatsiyasidan foydalanadi.
PCIe 6.0 nima?
2022-yilda chiqarilgan PCIe 6.0 tezlikni 64 GT/s gacha ikki baravar oshiradi va x16 diapazonlar uchun ulkan 128 GB/s ni taklif qiladi. Asosiy yangilik PAM4 (4 darajali impuls-amplitudali modulyatsiya) ga o'tish va bit xatolarini kamaytirish uchun FEC (oldinga xatolarni tuzatish) ning integratsiyasi hisoblanadi. Ushbu o'tish, ayniqsa signal yaxlitligi uchun, PCB dizaynining murakkabligini sezilarli darajada oshiradi.
Nima uchun AI ma'lumotlar markazlariga PCIe 5.0 va 6.0 kerak
Sun'iy intellektni o'qitish va xulosa chiqarish GPU va protsessorlar o'rtasida juda tezkor o'zaro bog'liqlikni talab qiladi. PCIe 5.0 va PCIe 6.0 sun'iy intellekt ma'lumotlar markazlari tayanadigan o'tkazish qobiliyatini ta'minlaydi. GPU zichligi oshgani sayin, PCB signalining yaxlitligi bilan bog'liq muammolar ko'payadi, bu esa ilg'or ishlab chiqarishni zarur qiladi.
Signal yaxlitligi muammolari: PCIe 5.0 va 6.0
Qo'shish yo'qotilishi
PCIe 5.0 uchun qo'shish yo'qotishlariga bardoshlik taxminan 28-30 dB ni tashkil qiladi, ammo PCIe 6.0 ancha qattiqroq cheklovlarni talab qiladi, ko'pincha 20 dB dan past. PCB materiallarining dielektrik yo'qotishi (Df) va iz uzunligi signallarning barqaror bo'lib qolishiga bevosita ta'sir qiladi.
O'zaro ta'sir va impedansni boshqarish
PAM4 signalizatsiyasi bilan amplituda ikki baravar kamayadi, bu esa o'zaro ta'sir va aks ettirishni yanada muammoli qiladi. PCB ishlab chiqarish differentsial impedansni 85 ± 5 Ω ichida saqlab turishi kerak, bu esa yanada qattiqroq oraliq qoidalari va ekranlash strategiyalarini talab qiladi.
Differentsial marshrutizatsiya va joylashuv muammolari
PCIe 6.0 da iz uzunligi minimallashtirilishi kerak. 10 dyuymdan uzunroq bo'lgan har qanday iz signal yaxlitligini saqlab qolish uchun juda kam yo'qotishli materiallar yoki qayta taymerlarni qo'shishni talab qiladi.
Yuqori tezlikdagi PCB materiali va jarayonni tanlash
FR4 va yuqori chastotali/yuqori tezlikdagi materiallar
An'anaviy FR4 PCIe 6.0 bilan qiynalishadi. Megtron 6, Tachyon 100G va Isola I-Tera MT40 kabi ilg'or materiallar pastroq Dk/Df ni taklif qiladi, bu ularni PAM4 signalizatsiyasi uchun mos qiladi.
Yuqori tezlikdagi PCB qoplama qalinligi va mis folga tanlovi
Haddan tashqari mis qalinligi qo'shish yo'qotilishini oshiradi. Yuqori tezlikdagi PCB qoplama qalinligi odatda 1 untsiya yoki undan yupqaroq bo'ladi, sirt pürüzlülüğünü kamaytirish va signal ishlashini yaxshilash uchun silliq mis folga ishlatiladi.
PCBlarda PCIe 6.0 PAM4 signalizatsiyasini qanday amalga oshirish kerak
PAM4 ni joriy etish materiallar, marshrutizatsiya va ulagichlar bo'yicha keng qamrovli optimallashtirishni talab qiladi. Eye-Diagram simulyatsiyalari ishlashni tasdiqlaydi, boshqaruv orqali ehtiyotkorlik bilan amalga oshirilganda esa uzilishlar minimallashadi.
Sinov va tasdiqlash usullari
- Muvofiqlik sinovi PCIe 6.0 kanalining muvofiqligini ta'minlaydi
- Eye-Diagram tahlili signal ko'z teshiklarini tekshiradi
- FEC bilan TX/RX kalibrlash bit xatoliklarini kamaytiradi
- CEM sinovlari tizim darajasidagi o'zaro ishlashni tasdiqlaydi
Zavod bo'yicha amaliy tadqiqot va imkoniyatlar namoyishi
Sun'iy intellekt ma'lumotlar markazi PCB ishlab chiqarish bo'yicha bizning tajribamiz quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Ultra past yo'qotishli laminatlar bilan ommaviy ishlab chiqarish
- Yuqori tezlikdagi marshrutizatsiya va impedansni boshqarish imkoniyatlari
- GPU o'zaro bog'lanishlarida BERning 40% ga kamayishi va kechikishning 12% ga yaxshilanishini ko'rsatadigan amaliy tadqiqotlar
Tavsiyalar
PCIe 5.0 va PCIe 6.0 sun'iy intellekt ma'lumotlar markazlari uchun PCB ishlab chiqarishni qayta belgilamoqda. Dizayn muhandislari yuqori tezlikdagi materiallarga, optimallashtirilgan marshrutizatsiyaga va ishonchli simulyatsiyalarga ustuvor ahamiyat berishlari kerak. Xaridlar bo'yicha rahbarlar yuqori chastotali, yuqori tezlikdagi dizaynlarda tajribaga ega PCB ishlab chiqaruvchilari bilan hamkorlik qilishlari kerak.
Tez-tez so'raladigan savollar (FAQ)
1-savol: PCIe 5.0 va PCIe 6.0 o'rtasidagi asosiy farqlar nimada?
A1: PAM4 va FEC qo'llanilishi bilan tezlik 32 GT/s dan 64 GT/s gacha oshadi.
2-savol: Nima uchun AI ma'lumotlar markazlari PCB ishlab chiqarish uchun yuqori talablarga ega?
A2: GPU klaster ko'lami katta, o'zaro bog'lanish kanallari uzun va signal yaxlitligi bilan bog'liq muammolar sezilarli.
3-savol: Yuqori tezlikdagi PCB materiallari uchun keng tarqalgan tanlovlar qanday?
A3: Megtron 6, Tachyon 100G, I-Tera MT40.
4-savol: PCIe 6.0 da signal yo'qotilishini qanday kamaytirish mumkin?
A4: Kam yo'qotishli materiallarni tanlang, iz uzunligini nazorat qiling, qayta o'lchagichlardan foydalaning.
5-savol: Yuqori tezlikdagi PCB qoplama qalinligi signallarga ta'sir qiladimi?
A5: Ha, misning haddan tashqari qalinligi yo'qotishni oshiradi. Tegishli qalinlikdagi silliq misdan foydalaning.
6-savol: Sun'iy intellekt ma'lumotlar markazi anakartlarida PCIe kanalining ishlashini qanday tekshirish mumkin?
A6: Muvofiqlikni tekshirish, Ko'z diagrammasini tahlil qilish va FEC kalibrlash orqali.
