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仪器租赁,加速高速数字接口扩张升级

发布时间:2023-11-29 浏览量:279
  • 企业办公(远程办公、客户交流等)
  • 消费电子(智能手机,智能平板、各种其他智能设备)
  • 车联网(智能驾驶-整车可看作超级计算机)

从技术趋势看,无论IDC网络还是其内部服务器都涵盖多种高速I/O接口协议(收发模块协议)。包括网络传输OIF-CEI CEI-112G、4.0/3.1、IEEE-802.3 bs/cd/ck、Infiniband EDR/HDR/NDR,服务器内部PCIe 4.0/5.0、DDR5、SATA 3.x、IEEE-802.3 bs/cd等。

一、PCIe (Peripheral Component Interconnect Express,PCI-Express)是高速串行计算机扩展总线标准,属于高速串行点对点双通道高带宽传输,是IDC互连服务器外设核心技术之一。PCIe接口分PCIe标准插槽和M.2接口通道两种。PCIe标准插槽可拓展性强,支持显卡、固态硬盘(PCIe接口)、无线/有线网卡、声卡、视频采集卡、PCIe转M.2、PCIe转USB、PCIe转Tpye-C等接口。M.2支持对应接口固态硬盘。5G和物联网快响应时间和高带宽要求,同时入网设备/应用数量有望达数十亿规模,目前IDC通用100 GE逐渐无法承载。网络速度需向400GE升级,需要更快内存和串行总线通信支持, 内存从 DDR 4向DDR 5, 总线从 PCIe 4.0 向PCIe 5.0升级。PCIe 5.0 是该标准新版本,支持IDC大规模采用 400GE 技术,可提供约128 GB/s 全双工带宽。

二、DDR 是 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,高速CMOS双倍数据率同步动态随机存储器)略称,集成度高、密度大、接口带宽高,成本较低。与传统SDR SDRAM不同,DDR SDRAM采用双数据速率端口,并采用源同步传输,读写数据采样均由随路传送时钟(DQS)进行,使采样时序余量更大化。为实现更低功耗和电源管理,I/O电压降到1.1V并在DIMM条完成电源管理 (降低损耗和减小潜在干扰)。作为第五代I/O内部数据共享和传输标准,DDR5实现更高带宽和吞吐量, Burst Length 8/16,还支持更高容量DRAM器件(到32 Gb)。DDR5与PCIe5.0等高速接口标准一起升级大数据流高速公路。

 

同时相关外围接口(板卡、产品、线缆等)I/O协议也平行演进,除了以上PCIe5.0、DDR5,还包括USB4、HDMI2.1、DP、MIPI等。

一、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)是串口总线标准和输入/输出接口技术规范之一,广泛用于数码产品、电脑、手机、打印机、游戏机等,目前已发展为行业标准。自1996年USB-IF(USB Implementers Forum)发布USB 1.0标准以来,USB标准经历了 1.1、2.0、3.0、3.1、3.2多个版本更新。2019年新USB4标准发布带来全新规范,其接口物理形态可分为标准USB(Type-A和Type-B)、Mini USB、Micro USB、Type-C(近几年新型USB接口)。新USB 4版本采用Thunderbolt协议(速度快,供电强,可兼容Thunderbolt、USB、DP、PCIe等多种接口/协议)。

二、HDMI(High Definition Multimedia Interface,高清多媒体接口)是全数字化视频和音频发送接口标准之一,可发送未压缩音频及视频信号。广泛用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、数字音响与电视机等设备,音频和视频信号共用一根线缆简化系统线路。自2002年初代HDMI 1.0推出以来,版本经历1.1、1.2、1.2a、1.3、1.4(及1.4a,1.4b)、2.0(及2.0a)多次升级更新。新版本HDMI 2.1于2017年推出,支持4K 120Hz及8K 60Hz,Dynamic HDR(高动态范围成像)确保视频每帧理想值(景深、亮度、对比度和色彩),可向后兼容HDMI 2.0和HDMI 1.4,还可传输 3D显示信号并自动适配设备。

三、DP(DisplayPort)是VESA(Video Electronics Standards Association,视频电子标准协会)定制数字显示设备图像和声音接口标准化格式,可用于内/外部显示连接,视频源与显示器等连接,也可用于传输音频、视频及双向USB信号等。取代传统VGA和 FPD-Link(LVDS)接口,通过主动或被动适配器可向后兼容传统接口(如HDMI和DVI)。

四、MIPI Alliance(Mobile Industry Processor Interface Alliance,移动产业处理器接口联盟,简称MIPI)是为移动应用处理器制定开放标准和规范,目的是标准化移动设备内部接口如摄像头、显示屏、传感器、应用处理器、基带、射频等,增加设计灵活性,同时降低复杂度、成本、功耗和EMI。作为移动领域主流视频传输接口规范,目前MIPI D-PHY 和 MIPI C-PHY应用更广泛,可共用引脚实现双模,MIPI M-PHY 则有不同,数据传输每方向至少包括 1 个物理通道,而在数量上没有对称要求,信号电平支持 LA、SA,信号调制格式支持 NRZ 和 PWM 两种格式,支持内嵌时钟,目前用于UFS 等器件和移动终端。同时,用于汽车MIPI A-PHY 也已发布,将成为汽车系统和 IoT 基石。

 

解决方案

  1. 网络接口/内部接口/外围组件物理层一致性测试(PCIe 4.0/5.0、DDR、USB4、HDMI2.1、DP、MIPI)
  2. 上层协议分析
  3. 电源分配网络(PDN)测试
  4. 电源完整性测试

 

测试工具

 

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