Ретимер PCIe - это аппаратный компонент, используемый для повышения целостности сигналов PCI Express (PCIe). Его основная функция - регенерация и восстановление сигналов PCIe, что обеспечивает сохранение качества и стабильности сигнала при передаче на большие расстояния или в сложных топологических структурах.

С момента появления PCI Express 3.0 более десяти лет назад технологии Retimer и Redriver позволили увеличить длину физических каналов в серверах и системах хранения данных. Сегодня уже есть решения PCIe 4.0, постепенно появляются решения PCIe 5.0, а спецификация PCIe 6.0 была выпущена в начале 2022 года.

При постоянном увеличении скорости передачи данных ослабление сигнала становится все более значительным, особенно с каждой итерацией стандарта PCIe. По мере развития требований приложений стандарт PCIe продолжает обновляться, а скорость передачи данных удваивается с каждым поколением. Однако из-за того, что физические размеры серверов ограничены промышленными стандартами, вносимые потери по всему каналу связи становятся все более заметными. Например, они выросли с 22 дБ в эпоху PCIe 3.0 до 28 дБ в PCIe 4.0 и далее до 36 дБ в PCIe 5.0.

Основные функции ретимера

Регенерация сигналов:

Ретимер может принимать сигналы от устройств PCIe и регенерировать их для устранения проблем с качеством сигнала, вызванных затуханием и искажениями при передаче.

Восстановление часов:

Ретимер также может извлекать тактовую информацию из принимаемого сигнала, обеспечивая синхронизацию передачи данных. Это особенно важно для высокочастотных сигналов PCIe.

Компенсация задержки:

В сложных системах сигналы могут иметь различную задержку. Ретиммер поможет компенсировать эти задержки, обеспечивая синхронизацию между устройствами.

-Сценарии применения ретимеров

- Междугородние связи:

В приложениях, требующих подключения на большие расстояния, например, между серверами и устройствами хранения данных, ретаймеры обеспечивают качество сигнала.

Многослойные печатные платы:

В сложных конструкциях печатных плат, где сигналы проходят через несколько слоев, ретаймеры помогают улучшить целостность сигнала.

Приложения с высокой пропускной способностью:

В приложениях, требующих высокой пропускной способности и низкой задержки, таких как центры обработки данных и высокопроизводительные вычисления, ретаймеры являются критически важными компонентами для обеспечения производительности.

На рисунке видно, что после получения информации RETIMER пропускает ее через CTLE (Continuous Time Linear Equalizer) и DFE (Decision Feedback Equalizer) для выравнивания сигнала, улучшая его качество и надежность передачи данных. CTLE и DFE являются важными технологиями выравнивания сигнала в высокоскоростных цифровых системах связи. В практических приложениях CTLE и DFE часто используются вместе для достижения лучшего выравнивания. Схема CDR (Clock and Data Recovery) извлекает тактовый сигнал из входного сигнала последовательных данных и использует этот восстановленный тактовый сигнал для выборки и восстановления данных.