PCI Express简介:计算的设计挑战

作为一个现代爸爸，我和儿子相处得很好。除了下馆子的时候。在我快40岁的时候，我更喜欢舒适的餐厅，而我儿子的首选是任何快捷的餐厅。这意味着我经常去快餐店，比我喜欢的要多。

值得庆幸的是，我对PCI Express技术没有任何顾虑，它已经取代了它的前身PCC和历史性的AGP插槽。它为我的游戏爱好创造了奇迹，因为PCI express速度非常快，这意味着开发了更强大的显卡。

什么是PCI Express

PCI Express或PCIe是指将扩展卡连接到计算机主板的技术。除非你使用的是几十年前的电脑，否则你的主板上会有一组PCIe插槽。这些插槽通常由各种类型的扩展卡填充，如显卡、声卡和网卡。

PCIe是一种取代其前身PCI的技术。PCIe提供比PCI更高的带宽，这意味着可以将更强大的显卡和声卡连接到主板上。这是通过远离PCI的32位总线宽度并在PCIe中实现高速串行链路通信来实现的。

PCI Express如何工作

很明显，PCIe的结构与它的前身完全不同。PCIe工作在具有串行差分数据对连接的链路拓扑上。PCIe设备通过交换机进行管理。虽然多个PCIe设备可以共享物理电气连接，但每个设备都有到交换机的独立链路。

PCIe设备和交换机之间的通信是通过发送和接收差分对。这四种电气连接称为一个“弄堂”。根据传输线的数量，有几种型号的PCIe设备。PCIe X1意味着设备有一个单车道，而PCIe x16有16个车道。

主板上的X1和x16 PCIe插槽。

PCIe技术是串行连接如何战胜并行总线的证明可靠性而且速度而言．PCI连接上的单个通道每秒可以双向传输和接收高达250 MB的数据。这与32位PCI总线的每秒133 MB相差甚远。

你猜怎么着?

这只是PCIe V1.0版本。今天，PCIe标准已经修订了四次，最新的PCIe V4.0设备在单个车道上支持1969 MB/s。

PCI Express设计挑战

使用最新的PCIe显卡是很有趣的。然而，设计一个PCIe PCB则是另一回事。PCIe要求严格遵守高速PCB设计的最佳实践和更多。

首先，您需要在传输线上放置交流耦合电容器，以隔离发射器的直流偏移。由于PCIe在低电压差分对上起作用，因此确保在单个对上执行长度匹配并保持两个迹线紧密是很重要的。你需要允许信号对之间的间隙减少串扰问题．

在PCIe设计中需要高速PCB设计技术。

大多数PCIe设计都是在至少4层PCB堆叠的情况下完成的，其中信号位于夹在接地和电源平面之间的外层。在差分信号对下面不要有接地分裂是很重要的。接地分裂将导致信号的返回路径在接地面上偏离，并可能向其他迹线引入噪声。

保持微分对尽可能短也是可取的。如果这是不可能的，避免超过12英寸的PCB长度。您需要最短的返回路径，以防止电磁干扰影响相邻的轨迹或组件。此外，避免紧或90度弯曲，以减少抖动和损失。

总的来说，用于PCIe的PCB设计并不复杂，但也可以很复杂正确的PCB设计软件更容易．其中一个就是快板PCB设计者在美国，它拥有完成高速设计所需的所有工具。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈．