PCIe Gen5主机更新

距离我们上次更新PCIe Gen5总线测试以及Gen5 NVMe SSD测试白皮书ver 6.8版本已经过去2个月了。两个月的时间在有些领域可能发生了天翻地覆的变化，我们本周更新的ver 6.9涵盖了众多全球领先的测试技术供大家参考，包括最新的PCIe Gen5工作站和服务器市场更新，SerialTek经济型PCIe Gen5分析仪以及“八合一”Interposer，Quarch和SerialCable公司新发布的Gen5热插拔、物理层和链路层故障注入工具，Gen5 switch卡，转接卡，延长线，转接延长线等各类产品以及Quarch UNH IOL compliance test suite软件，以及最新的SanBlaze桌面级DT5 Gen5 SSD研发测试工具，相信对于各位的测试工作带来些许助力。

1.PCIe Gen5 主机更新

目前市场上除了基于Intel 酷睿12代CPU之外，AMD的Gen5 CPU的主板9月底也将陆续发货，可以提供用户搭建Gen5测试环境更多的选择。测试白皮书里面列举了主流的基于Intel Gen5 CPU的主板，以及5家品牌的AMD Gene5 CPU的主板产品的规格，同时也介绍了Intel Gen5 Xeon 服务器CPU主板和AMD Gen5 服务器CPU主板的最新进展情况。

2.SerialTek 经济型PCIe Gen5分析仪 （PEA – PCIe Embedded Analyzer）

如果你需要一台传统PCIe Gen5协议分析仪1/10价格的分析仪，那么你一定要看一下这台设备。

这台设备就是SerialTek公司2022年上半年推出的 “熊猫”Panda iTAP PCIe Gen5 协议分析仪，该分析仪非常便携，尺寸只有154 x 100 x 38 mm。当然，使用该PCIe Gen5协议分析仪有个前提条件，就是待分析PCIe链路上需要有Broadcom PCIe Gen5 tri-mode controller或者switch芯片。不论是主机，网络，存储设备或者任何其它设备，只要硬件上有Broadcom PCIe5 switch，那么其Gen5 芯片内嵌的SerialTek开发的PCIe Gen5抓包IP，就可以通过上述的SerialTek Panda嵌入式PCIe协议分析仪（PEA – PCIe Embedded Analyzer）进行抓包、解码、分析；当然，用户硬件上如果没有Broadcom Gen5 switch也没有关系，可以购买一张SerialCables公司的PCIe Gen5 switch卡即可。该分析仪支持PCIe Gen5 L1.0, L1.1, L1.2的低功耗解码分析，可以完美分析Gen5 M.2 SSD进出低功耗的场景，参见下图。

好处：使用Broadcom PCIe Gen5 switch的服务器等硬件如果在加电初始化的时候发现上行、或下行的PCIe 链路无法协商成最高的的PCIe speed和lane数，或者有其它问题，都可以通过上述分析仪实现抓包分析。该设备的操作和使用体验和操作一台标准的PCIe Gen5协议分析仪一样。

3.SerialTek PCIe Gen5 “八合一interposer”

SerialTek 推出的“八合一interposer”非常方便各类从事NVMe SSD研发的客户使用，这个“八合一interposer”包括了下面8种接口支持：

AIC插卡

M.2

U.2

U.3

E1.S

E1.L

E3.S

E3.L

上述8种interposer的套装使用非常方便，性价比非常高，对于开发PCIe Gen5 NVMe SSD controller从FPGA仿真验证阶段，到流片后做成PCIe Gen5插卡或者各种接口形态的NVMe SSD进行验证，甚至对比分析其它厂家的不同接口的NVMe SSD，购买该套装PCIe Gen5分析仪将一步到位。特别值得一提的是，Gen5 M.2 interposer在L1.2低功耗分析上配合SerialTek的革命性的LTSSM基于时间轴的分析，可以快速定位出进、出低功耗的各种问题。下面是一个简要的通过SerialTek的LTSSM状态机分析L1.2低功耗的截图供参考。

上图中左下角的LTSSM视图中的横轴是抓取的整个trace文件的时间跨度，左边的downstream和upstream的各个子状态依次在时间轴上展示。其中每一根竖线表示一个状态变化，不同的颜色标识不同的状态，例如红色为DETECT，绿色为L0，紫色为L1.X。通过工具栏中的“放大镜”功能可以快速对于任何觉得有疑点的时间轴上面的LTSSM状态进行放大，然后通过旁边的“手状”拖曳模式图标左、右拖动迅速找到问题点，然后通过“右键”快速“同步”定位到左上窗口的Events解码界面进行问题分析。下图是上图中的密密麻麻的频繁进出L1.2低功耗的一个局部放大。

4.Quarch新增Gen5测试模块

Quarch在2022年上半年新增了不少常用的PCIe Gen5相关的热插拔和物理层、链路层故障注入测试模块。参见下图，图中第一个为PCIe Gen5 MCIO to U.2 磁盘控制模块（热插拔、故障注入），该模块可以连接我们常见的SerialCables公司的PCIe Gen5 switch卡侧面的MCIO接口。图中的Gen5 E3 x4是非常常用的针对Gen5 E3.S/E3.L的磁盘控制模块（热插拔）。Gen5 U.3模块则是针对传统数据中心里面的U.3 NVMe SSD磁盘控制模块（热插拔）。当然，Quach也推出了一款Gen4 EDSFF x8的热插拔模块，之前推出的都是Gen4 EDSFF x4模块。

参见下图，如果使用该MCIO/U.2热插拔模块连接SerialCables Gen5 switch卡，需要购买MCIO x4 – MCIO x4 cable，一端连接下图Gen5 switch的任意一个MCIO口，另外一端连接MCIO/U.2 热插拔模块的MCIO口即可。当然，还有一种对于Gen 5 U.2盘进行热插拔和故障注入测试的方法：MCIO-U.2 cable 然后连接到Gen5 U.2热插拔模块。这里补充一点，SerialTek Panda PCIe Gen5嵌入式协议分析仪可以连接SerialCables PCIe Gen5 switch上面的sdb 端口实现管理抓包分析（黄色框中的三根针脚）

当然，除了新推出的这些Gen5 模块，Quarch之前针对各个接口也都有完整方案，包括Gen5 U.2, U.3, EDSFF x4 E3.S, Gen 5 x16 插卡；另外转接类热插拔以及故障注入模块还有一个U.2/AIC模块，参见下图；

同时，Quarch电源拉偏模块PPM（programmable power module）之前也推出了常用的Gen5 U.2/U.3, E3 x8，E1 x4等各种fixture治具，Gen5 AIC插卡和M.2 fixture也会马上推出。Quarch电源和sideband边带信号监控分析模块PAM（power analysis module）也推出了Gen5 U.2/U.3, E3 x4，E1 x4等多种型号fixture，M.2治具也会很快推出。

5.Quarch Compliance Suite软件

通过Quarch各种SSD磁盘控制模块或者插卡类模块，配合Quarch Compliance Suite可以很方便地在实验室实现UNH IOL的hotplug认证测试，以及很多其它测试项目，例如针对M.2低功耗测试的power state test测试等。同时配合PPM, PAM等可以实现更多、更复杂的测试功能。参加下图。

6.SerialCables Gen5 转接卡、延长线类产品

SerialCables推出了下述Gen5的各种转接卡，用于将Gen5 U.2, U.3或者E3.S/E3.L/E3.S-2T/E3.L-2T或E1.S SSD转接成标准插卡插入工作站、服务器主板方便测试。

另外，SerialCables也推出了其它Gen5的测试治具，用来测试PCIe Gen5插槽或者插卡的自纠错能力，例如lane reassignment，lane reversal等，参见下图。

SerialCables 还推出了下述Gen5 信号品质的转接线：

Gen5 x4 CEM金手指转接EDSFF的延长线缆

Gen5 x4 CEM金手指转接Gen5 x4插槽延长线

2个Gen5 x4 CEM金手指转接一个EDSFF dual port延长线

我们也提供Gen5 x16的插槽延长线，这些延长线在验证AI、GPU、DPU、加速卡的过程中经常使用。

7.SanBlaze Gen5 DT5 （Desktop PCIe Gen5）发布

SanBlaze公司在2021年Q4实现其机架式RM5 (Rack Mounted PCIe Gen5，提供16个NVMe 盘位) 针对Gen5 NVMe SSD的测试设备正式发货后，业内主要公司Samsung, Dell/EMC, WDC (Sandisk), Intel (Solidigm)，Marvell，Kioxia等迅速部署测试。今年上半年SanBlaze推出了其桌面型DT5设备，该设备提供4个插槽，非常方便置于试验台测试。

插槽 0、1、2 内置PCIe Gen5 Riser；提供 U.2 / U.3 / M.2/EDSFF（短）等接口类型

插槽 3，PCIe Gen5 x16插槽

 

SanBlaze设备提供了上千个测试用例，涵盖了NVMe SSD测试的方面，这些测试用例都是业内上述各大一线厂商的测试经验的结晶，使用这些测试脚本就是站在巨人肩膀上对你的产品进行锤炼和测试，可以大大提供产品测试的广度、深度，从而保证你的产品在稳定性、可靠性和功能上更加健壮。

审核编辑 ：李倩