关于PCIe有gen1升到gen3的方法

本文介绍了两种提升PCIe链接速度的方法:linkdown和linkretrain。linkdown通过rc发起linkdisable并设置目标速度来实现提速;linkretrain则是通过设置目标速度并触发retrain过程,使PCIe两端从L0进入恢复状态,最终完成提速。

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当PCIe刚建完link处于L0状态时,此时linkspeed速率为gen1,如果需要提速则可以通过linkdown或者link retrain的行为来实现
1,对于linkdown来说,首先由rc来发起link disable,在此之前通过bar空间来设置ep的target speed,ep收到该信号后,产生PCIe复位,然后再通过第三方配置link流程,然后对PCIe进行解复位。此时rc侧再触发linkenable
重新建立link(重走ltssm状态机),rc侧再对主机侧config空间进行恢复(疑问恢复后的速率是之前的还是之后的?,解:恢复时,关于linkspeed的寄存器为ro)
2,linkretrain的操作,rc设置dsp的target speed,然后在rc侧触发retrain(该操作也可通过bar空间在ep侧进行)。retrain的行为会导致PCIe两端由l0进入recovery状态,在该状态下,通过发起方发出的TS序列,完成提速,确定symbol /bit lock后再进入l0状态。

### PCIe 不同代际的眼图特性 对于PCIe的不同代际,眼图特性的变化反映了每一代技术的进步和性能提升。 #### PCIe Gen1 眼图特性 PCIe Gen1的数据速率为2.5 GT/s。在这个速度下,信号的上升时间和下降时间相对较慢,因此眼图较为开阔,眼睛张开度较大。由于较低的速度需求,对信道损耗的要求不高,所以眼图中的抖动相对较小[^5]。 #### PCIe Gen2 眼图特性 当进入PCIe Gen2时代时,数据速率增加到了5 GT/s。随着频率加倍,信号边沿变得更陡峭,这导致了更紧凑的眼睛形状。此时,ISI(符号间干扰)的影响变得更加显著,因为更高的带宽意味着更多的高频成分参与传输,而这些高频分量更容易受到衰减影响。此外,在某些情况下可能会观察到轻微的眼闭合现象,特别是在较差的通道条件下或者设计不当的情况下。 #### PCIe Gen3 眼图特性 到了PCIe Gen3阶段,数据速率进一步提高至8 GT/s,并引入了新的编码方式——128b/130b取代原有的8b/10b编码方案,从而提高了有效载荷比例并减少了直流偏置问题。然而,这也带来了更大的挑战给物理层的设计者们,因为他们需要应对更加严格的定时精度要求以及更强的噪声敏感性。在这样的背景下,眼图通常会显示出明显变窄的趋势,尤其是垂直方向上的开口尺寸减少更为突出。同时,为了补偿由介质引起的失真效应,接收器内部集成了复杂的均衡算法来改善最终接收到波形的质量[^3]。 ```python # Python代码用于模拟不同世代PCIe眼图特征的变化趋势 import matplotlib.pyplot as plt def plot_eye_diagram(generation): fig, ax = plt.subplots() if generation == 1: eye_width = 0.7; eye_height = 0.9 elif generation == 2: eye_width = 0.6; eye_height = 0.8 elif generation == 3: eye_width = 0.5; eye_height = 0.7 circle = plt.Circle((eye_width / 2., eye_height / 2.), min(eye_width, eye_height)/4., color='blue', fill=False) ax.add_patch(circle) ax.set_xlim([0, max(eye_width, 0.7)]) ax.set_ylim([0, max(eye_height, 0.9)]) plot_eye_diagram(1) # 绘制Gen1眼图 plt.show() plot_eye_diagram(2) # 绘制Gen2眼图 plt.show() plot_eye_diagram(3) # 绘制Gen3眼图 plt.show() ```
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