PCI Express

Переход от магнитных дисков к SSD-уст­рой­ст­вам, по­яв­ле­ние ин­тер­фей­с­­ной ар­хи­тек­ту­ры NVM Express, при­шед­шей на сме­ну кон­т­рол­ле­ру AHCI, под­клю­че­ние на­ко­пи­те­ля не­по­сред­ст­вен­но к ши­не PCI Express — вот пе­ре­чень ре­во­лю­ци­он­ных из­ме­не­ний, про­и­зо­шед­ших в ин­дус­т­рии сис­тем хра­не­ния дан­ных за по­след­нее вре­мя. Жест­кий диск пе­ре­ста­ет быть «уз­ким мес­том» в це­поч­ке пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции. Раз­ра­бот­чи­кам UEFI-ин­тер­фей­са и пер­со­наль­ных плат­форм при­хо­дит­ся «под­тя­ги­вать» сис­тем­ную ар­хи­тек­ту­ру под но­вые тре­бо­ва­ния, обу­слов­лен­ные эти­ми об­сто­я­тель­ст­ва­ми.

Intel планирует поддержку PCI Express v4.0 на сер­вер­ных плат­фор­мах Whit­ley, ос­на­щен­ных сис­тем­ной ло­ги­кой C620 и 10-нм про­цес­со­ра­ми се­мей­ст­ва Ice Lake (па­рал­лель­но су­ще­ст­ву­ю­щая вет­ка Co­op­er Lake по-преж­немму бу­дет под­дер­жи­вать толь­ко PCIe Gen3). Ори­ен­ти­ро­воч­ная да­та вы­пус­ка — 2-е по­лу­го­дие 2019 г. AMD запускает полностью ин­те­гри­ро­ван­ное 7-нм SOC ре­ше­ние под ко­до­вым наз­ва­нием Rome.

Реализация экстремального VMD-массива на основе адаптера ASUS Hy­per M.2 x16 потребовала от инженеров Intel и ASUS целого ряда не­ор­ди­нар­ных шагов. Вместе с тем, архитектурные и схемные решения в оче­ред­ной раз ос­тались за кадром бенчмарок и маркетинговых обзоров. Что­бы вос­пол­нить этот недостаток (вернее, малую его часть), рас­смот­рим осо­бен­но­сти фор­ми­ро­вания тактового сигнала для NVMe-дис­ков в со­ста­ве про­цес­сор­но­го сто­ри­джа и попробуем пролить свет на роль не­ко­то­рых компонентов схемы сопряжения.

Казалось, что шинные топологии серверных плат­форм ис­хо­же­ны и ожи­дать от них сюр­при­зов не при­хо­дит­ся. Ин­т­ри­гой ста­ло по­яв­ле­ние за­по­ми­на­ю­щих уст­ройств, на­пря­мую вза­и­мо­дей­ст­ву­ю­щих с PCI Ex­press. В том слу­чае, ког­да для их под­клю­че­ния по­тре­бо­ва­лись уд­ли­нители ин­тер­фей­са (с ожи­да­е­мы­ми рис­ка­ми ис­ка­же­ния сиг­на­лов и по­яв­ле­ния за­держек), при­шлось изо­бре­тать но­вые хо­ро­шо за­бы­тые ста­рые ре­ше­ния.

Соревнование магнитных приводов с твер­до­тель­ны­ми дисками проходит на фоне ре­во­лю­ци­он­ных из­ме­не­ний ин­тер­фе­й­сов самих на­ко­пи­те­лей. По­су­ди­те сами: прак­ти­че­ски каждые десять лет один стан­дарт передачи дан­ных бес­по­во­рот­но сменяет другой. Чего ожидать от SATA Express ­– последней ини­ци­а­ти­вы раз­ра­бот­чи­ков жестких дисков?

Стандарт Graphics Output Protocol (GOP) сегодня является основной тех­но­ло­ги­ей для разработки графических UEFI-приложений. Его раз­ра­бот­чи­кам удалось предложить изящное решение пригодное для редизайна ус­та­рев­ших программ, использующих VESA BIOS Extension. В то же время, по­тен­циал GOP позволяет процедурам UEFI-firmware использо­вать воз­мож­нос­ти графического акселератора. При этом UEFI-при­ло­же­ния, вза­имо­дей­ству­ю­щие с графическим процессором посредством firm­ware, могут быть ос­во­бо­жде­ны от поддержки ог­ром­но­го количества моделей графических про­цес­со­ров.

Предлагаемый материал является попыткой копнуть глуб­же и рассмотреть не только эксплуатационные характерис­ти­ки USB 3.0 контроллеров, но и их внутреннюю организа­цию. В обзор включены адаптеры производства ST Lab на основе xHCI-контроллеров uPD720201 и uPD720202 (оба — Renesas) и EJ168A от Etron Technology. Контроллеры Rene­sas являются продолжением линейки устройств, ранее вы­пускавшихся под маркой NEC. Компания Etron, произво­ди­тель памяти, — новичок на рынке USB-контроллеров, что при­вно­сит интригу в наше исследование.

Места для маневров по рас­ши­ре­нию воз­мож­но­с­тей сто­еч­но­го 1U-сер­ве­ра не так уж мно­го. Раз­ве что — ус­та­нов­ка до­пол­нительного PCI Ex­press адап­те­ра с по­мо­щью уг­ло­вой Ri­ser-кар­ты, из­вест­ной под на­зва­ни­ем «гре­бён­ка». Во вре­ме­на Le­ga­cy PCI да­же это скуд­ное ре­ше­ние об­ла­да­ло уни­вер­саль­ностью: все пла­ты рас­ши­ре­ния по разъ­е­мам бы­ли иден­тич­ны.

Шина PCIe, в отличие от предшественницы, ра­ду­ет разно­об­ра­зи­ем. Видео­кар­ты ис­поль­зу­ют разъ­е­мы x16, дру­гие кон­трол­леры — x8. Раз­ра­бот­чи­ки плат­фор­мы Su­per­micro X8SIL здра­во рас­су­ди­ли, что для сер­вер­ной пла­ты, осна­щен­ной бор­то­вым ви­део, мак­си­мум мас­шта­би­ро­ва­ния — внеш­ний PCI Ex­press адап­тер с ши­ри­ной шины x8.

Как в создавшихся условиях установить дополнительную видеокарту, ведь и на системной плате, и на Riser Card есть только слот PCI Express x8? На каком видеоадаптере остановиться, исходя из ограничений на типоразмер и жестких требований к терморежиму?