جهاز PCIe Retimer هو مكون جهاز يستخدم لتعزيز سلامة إشارة PCI Express (PCIe). وتتمثل وظيفته الأساسية في إعادة توليد واستعادة إشارات PCIe، مما يضمن الحفاظ على جودة الإشارة واستقرارها أثناء عمليات الإرسال لمسافات طويلة أو في الهياكل الطوبولوجية المعقدة.

منذ تقديم PCI Express 3.0 PCI 3.0 قبل أكثر من عقد من الزمان، أتاحت تقنيات ريتيمر وريدرايفر قنوات مادية أطول في الخوادم وأنظمة التخزين. أما اليوم، فقد أصبحت حلول PCIe 4.0 ناضجة، ويتم طرح حلول PCIe 5.0 تدريجياً، وتم إصدار مواصفات PCIe 6.0 في أوائل عام 2022.

مع زيادة معدلات الاتصال بشكل مطرد، يصبح توهين الإشارة أكثر حدة، خاصة مع كل تكرار لمعيار PCIe. مع تطور متطلبات التطبيقات، يستمر معيار PCIe في التحديث، مع مضاعفة سرعات الإرسال في كل جيل. ومع ذلك، نظرًا لأن الحجم المادي للخوادم مقيد بالمعايير الصناعية، فقد أصبح فقدان الإدراج عبر الوصلة بأكملها بارزًا بشكل متزايد. فعلى سبيل المثال، ارتفعت من 22 ديسيبل في عصر PCIe 3.0 إلى 28 ديسيبل في PCIe 4.0، ثم إلى 36 ديسيبل في PCIe 5.0.

الوظائف الرئيسية للمعيد

تجديد الإشارة:

يمكن لـ Retimer استقبال الإشارات من أجهزة PCIe وإعادة توليدها للتخلص من مشكلات جودة الإشارة الناتجة عن التوهين والتشويه أثناء الإرسال.

استرداد الساعة:

يمكن أن يستخرج ريتيميتر أيضاً معلومات الساعة من الإشارة المستلمة، مما يضمن مزامنة نقل البيانات. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لإشارات PCIe عالية التردد.

تعويض الكمون:

في الأنظمة المعقدة، قد تتعرض الإشارات لتأخيرات متفاوتة. يمكن أن يساعد جهاز إعادة الضبط في تعويض هذه التأخيرات، مما يضمن المزامنة بين الأجهزة.

-سيناريوهات تطبيق المعيدات

- اتصالات المسافات الطويلة:

في التطبيقات التي تتطلب توصيلات لمسافات طويلة، مثل التوصيلات بين الخوادم وأجهزة التخزين، تضمن أجهزة إعادة الضبط جودة الإشارة.

لوحات دوائر كهربائية متعددة الطبقات:

في التصاميم المعقدة لثنائي الفينيل متعدد الكلور حيث تعبر الإشارات طبقات متعددة، تساعد أجهزة إعادة الضبط في تحسين سلامة الإشارة.

تطبيقات النطاق الترددي العالي:

في التطبيقات التي تتطلب نطاقًا تردديًا عاليًا ووقت استجابة منخفضًا - مثل مراكز البيانات والحوسبة عالية الأداء - تعتبر أجهزة إعادة الضبط مكونات حاسمة لضمان الأداء.

في الشكل، بعد تلقي المعلومات، يمرر جهاز RETIMER المعلومات من خلال المعادل الخطي للوقت المستمر (CTLE) ومعادل التغذية المرتدة للقرار (DFE) لمعادلة الإشارة، مما يحسن جودة الإشارة وموثوقية نقل البيانات. يعد كل من CTLE و DFE تقنيتين مهمتين لمعادلة الإشارة في أنظمة الاتصالات الرقمية عالية السرعة. في التطبيقات العملية، غالبًا ما يتم استخدام CTLE و DFE معًا لتحقيق معادلة أفضل. تستخرج دائرة استرجاع الساعة والبيانات (CDR) إشارة الساعة من إشارة البيانات التسلسلية المدخلة وتستخدم إشارة الساعة المسترجعة هذه لأخذ عينة من البيانات واسترجاعها.