Google

Пропускная способность PCIE V3

Опубликовано:Сентябрь 2, 2014
Comments
Add One
0

Иногда приходится сталкиваться с тем, что необходимо оценить пропускную способность соединений PCIE V3. Данная статья поможет вам разобраться в соответствующих расчетах.

Кратко рассмотрим основные вещи, которые нам нужно знать:

  1. Для передачи данных используются двунаправленные последовательные соединения (линии или lanes). Количество линий обозначается так, x1 – одна линия, x2 – две и так далее.
  2. Каждая линия на физическом уровне состоит из 2-х дифференциальных пар (LVDS). Одна пара проводников для приема данных, другая для передачи. Разность напряжений между проводниками в паре используется для кодирования сигнала. Использование малых напряжений и сильной электромагнитной связи между проводниками позволяет значительно уменьшить помехи и рассеиваемую мощность. Каждая пара проводников представляет собой токовую петлю с набором характеристик, которые описываются стандартами Texas Instruments TIA-664, TIA-889.
  3. Для стандарта PCIE V3 частота, на которой работает дифференциальная пара, равна 8 ГГц.
  4. Информация о синхронизации встраивается в передаваемый сигнал, при этом для стандарта PCIE V3 используется канальное кодирование 128бит/130бит, получаем коэффициент 128/130 ~ 0,98462. Т.е. избыточность при передаче данных составляет всего 1,54%.
  5. Между теоретическим максимальным значением пропускной способности и более реальным значением существует коэффициент, который мы обозначим [Real/Theory Bandwidth PCIE V3] = 0,8125. Для его расчета использованы следующие данные:

10242014_pcie_v3_real

В общем, у нас есть все, что нужно для расчета.

  1. Частота LVDS пары – 8 ГГц.
  2. Параметр кодирования – 128/130 ~ 0,985
  3. Отношение между реальной и теоретической пропускной способностью — 0,8125

Расчет представим в виде таблицы:

PCIE V3 (lanes) x1 x2 x4 x8 x16 x32
Simultaneous Transmission in 1 Direction, bit 1 2 4 8 16 32
Умножаем количество одновременно передаваемых данных на частоту
Receive Bandwidth (bit x clock), Gbps 8 16 32 64 128 256
Transmit Bandwidth (bit x clock), Gbps 8 16 32 64 128 256
Определяем агрегированную пропускную способность
1 Direction Bandwidth, Gbps 8 16 32 64 128 256
Aggregate Bandwidth, Gbps 16 32 64 128 256 512
Умножаем на коэффициент, учитывающий избыточность канального кодирования
1 Direction Bandwidth w 128bit/130bit, Gbps 7,877 15,754 31,508 63,015 126,031 252,062
Aggregate Bandwidth w 128bit/130bit, Gbps 15,754 31,508 63,015 126,031 252,062 504,123
Переводим Gbps в GBps (делим на 8)
1 Direction Bandwidth w 128bit/130bit, GBps 0,985 1,969 3,938 7,877 15,754 31,508
Aggregate Bandwidth w 128bit/130bit, GBps 1,969 3,938 7,877 15,754 31,508 63,015
Умножаем на параметр, учитывающий соотношение между реальной и теоретической пропускной способностью
1 Direction Bandwidth Real, GBps 0,800 1,600 3,200 6,400 12,800 25,600
Aggregate Bandwidth Real, GBps 1,600 3,200 6,400 12,800 25,600 51,200
Переводим GBps в Gbps (умножаем на 8)
1 Direction Bandwidth Real, Gbps 6,400 12,800 25,600 51,200 102,400 204,800
Aggregate Bandwidth Real, Gbps 12,800 25,600 51,200 102,400 204,800 409,600
Add Comment Register



Leave a Comment