资讯详情

【硬件相关】PCIe组件配置说明

一、PCIe介绍

1、前言

1.1、PCIe概述

PCI Express(peripheral component interconnect express)是INTEL新一代总线接口,PCI Express与业内流行的点对点串行连接相比,采用了目前流行的点对点串行连接PCI以及早期计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的特殊连接,不需要向整个总线要求带宽,数据传输率可以提高到很高的频率PCI不能提供的高带宽。 在这里插入图片描述

相对于传统PCI总线只能在单一时间周期内实现单向传输,PCI Express双单工连接可提供更高的传输速率和质量。

1.2、PCIe分类

目前PCIe分别有五种物理规格PCIe x1、PCIe x4、PCIe x8、PCIe x16、PCIe x32,x后面的数字是PCIe插槽内的通道数

详见示意图如下。目前主流规格主要是x1、x4、x8、x16,PCIe插槽可向下兼容,如PCIe x16插槽可插x8、x4、x1卡(最终运行模式由卡(PCIe卡决定,如PCIe x16插槽插入PCIe x4卡,最终以PCIe x4模式运行)

插槽宽度 脚pin总数 主接口区pin数 长度 传输通道数 常见应用
PCIe x1 36 14 25mm 1 无线网卡、SATA扩展卡、USB端口扩展卡
PCIe x4 64 42 39mm 4 万兆以太网卡
PCIe x8 98 76 56mm 8 FC HBA卡
PCIe x16 164 142 89mm 16 显卡、GPU卡

目前PCIe有六种版本,分别是PCIe1.0、PCIe2.0、PCIe3.0、PCIe4.0、PCIe5.0、PCIe6.0,PCIe版本向后兼容,任何版本PCIe卡和主板可以以最低版本的模式工作(例如PCIe 3.0卡插到PCIe 2.0槽位,最后PCIe 2.0版本运行)

详见示意图如下,列PCIe版本总线性能,PCIe每个传输通道都是全双工通道(SEND、RECEIVE两个方向不相互影响,表中传输带宽为单向速率)

PCIe是一条串行总线,数据中嵌入时钟,需要保证足够的电平转换(1到0和0到1),以便接收端恢复时钟。 为了增加电平转换,"8b/10b"例如,每8个编码bit(1字节)编码为10bit传输符号,然后解码接收端,即总线需要传输10 bit编码数据表示发送的8 bit编码效率为80%(80%)b/10b)

               ( 原始传输率 x Line编码效率 x 通道数 ) 带宽传输有效 =   ------------------------------------                                8 注: GT/s表示每秒千兆传输(**Gigatransfer**),由于原始传输率为Gbps(二进制以1000换算,即2.5Gbps=2500Mbps),因此需要除以8换算GBps 
PCIe版本 发布时间 Line编码 原始传输率 ×1带宽 ×2带宽 ×4带宽 ×8带宽 ×16带宽
1.0 2003 8b/10b 2.5 GT/s 250 MB/s 0.50 GB/s 1.0 GB/s 2.0 GB/s 4.0 GB/s
2.0 2007 8b/10b 5.0 GT/s 500 MB/s 1.0 GB/s 2.0 GB/s 4.0 GB/s 8.0 GB/s
3.0 2010 128b/130b 8.0 GT/s 984.6 MB/s 1.97 GB/s 3.94 GB/s 7.88 GB/s 15.8 GB/s
4.0 2017 128b/130b 16.0 GT/s 1969 MB/s 3.94 GB/s 7.88 GB/s 15.75 GB/s 31.5 GB/s
5.0 2019 NRZ 128b/130b 32.0 GT/s 3938 MB/s 7.88 GB/s 15.75 GB/s 31.51 GB/s 63.0 GB/s
6.0 2021 PAM4 & FEC 128b/130b 64.0 GT/s 7877 MB/s 15.75 GB/s 31.51 GB/s 63.02 GB/s 126.03 GB/s
1.3、常见问题
  • 这个问题经常出现在双路主板上,主板PCIe有两个接口CPU控制。如果只有一个。CPU,另一个CPU控制的PCIe通道不通电,自然无法识别。
1.4、常用命令
  • 查看服务器PCI-E插槽数量及使用情况:dmidecode | grep -1 PCI 注:可使用PCIe扩展卡扩充PCIe插槽
[root@node111 ~]# dmidecode | grep -1 PCI         ISA is supported         PCI is supported         PNP is supported -- System Slot Information     Designation: PCIe Slot 1     Type: x8 PCI Express 3 x16     Current Usage: Available -- System Slot Information     Designation: PCIe Slot 2     Type: x8 PCI Express 3 x16     Current Usage: Available -- System Slot Information    Designation: PCIe Slot 3
    Type: x8 PCI Express 3 x16
    Current Usage: Available
--
System Slot Information
    Designation: PCIe Slot 4
    Type: x8 PCI Express 3 x16
    Current Usage: In Use
--
System Slot Information
    Designation: PCIe Slot 5
    Type: x8 PCI Express 3 x16
    Current Usage: In Use
--
System Slot Information
    Designation: PCIe Slot 6
    Type: x16 PCI Express 3
    Current Usage: Available

二、PCIe应用

1、HBA卡

HBA,即主机总线适配器(Host Bus Adapter),是服务器内部的I/O通道与存储系统的I/O通道之间的物理连接,实现内部通道协议PCI或Sbus和光纤通道协议之间的转换,减轻了主处理器在数据存储和检索任务的负担,提高服务器的性能。

HBA卡可以将服务器连接至存储网络(如SAN存储),常见的HBA卡有FC-HBA卡(16Gb/s)、SAS-HBA卡(12Gb/s)两种

1.1、FC HBA卡
1.1.1、品牌厂商

FC HBA卡常见的品牌厂商主要为EmulexQlogic

  • 可通过lspci | grep Fibre查询服务器当前使用FC HBA卡,若品牌为Emulex,通常驱动模块为lpfc
[root@node85 ~]# lspci | grep Fibre
62:00.0 Fibre Channel: Emulex Corporation LightPulse LPe16002 (rev 30)
62:00.1 Fibre Channel: Emulex Corporation LightPulse LPe16002 (rev 30)
[root@node85 ~]# 
[root@node85 ~]# modinfo lpfc
filename:       /lib/modules/4.14.113-1.el7.x86_64/kernel/drivers/scsi/lpfc/lpfc.ko.xz
version:        0:11.4.0.3
author:         Broadcom
description:    Emulex LightPulse Fibre Channel SCSI driver 11.4.0.3
license:        GPL
srcversion:     9B519AD74B0149A85A5638D
  • 可通过lspci | grep Fibre查询服务器当前使用FC HBA卡,若品牌为Qlogic,通常驱动模块为qla2xxx
1.1.2、常用操作
  • 查看FC本地(通常为服务器FC HBA卡)WWN号:cat /sys/class/fc_host/host{x}/port_name 注:如FC HBA卡配置两个FC口,则存在两个WWN号
[root@node85 ~]# cat /sys/class/fc_host/host11/port_name 
0x10000090fadc39ac
[root@node85 ~]# cat /sys/class/fc_host/host13/port_name 
0x10000090fadc39ad
  • 查看FC远端(通常为FCSAN存储)WWN号:cat /sys/class/fc_remote_ports/rport-{x}/port_name
[root@node85 ~]# cat /sys/class/fc_remote_ports/rport-11\:0-0/port_name 
0x277000c0fff0b1d3
[root@node85 ~]# cat /sys/class/fc_remote_ports/rport-13\:0-0/port_name 
0x237000c0fff0b1d3
  • 扫描FC本地新SCSI磁盘:rescan-scsi-bus.sh

  • 查看FC本地SCSI连接情况:lsscsi

[root@node85 ~]# lsscsi 
[3:0:0:0]    enclosu SEAGATE  4565             G280  -        
[3:0:1:0]    enclosu SEAGATE  4565             G280  -        
[3:0:2:0]    enclosu BROADCOM VirtualSES       03    -        
[11:0:0:0]   enclosu SEAGATE  5865             G280  -        
[11:0:0:11]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdb 
[11:0:0:15]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdd 
[11:0:0:19]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdf 
[11:0:0:23]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdh 
[11:0:0:27]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdj 
[11:0:0:31]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdl 
[11:0:0:35]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdn 
[11:0:0:39]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdp 
[12:0:0:0]   disk    ATA      INTEL SSDSC2KB24 0132  -        
[12:0:1:0]   disk    ATA      INTEL SSDSC2KB24 0132  -        
[12:1:0:0]   disk    LSI      Logical Volume   3000  /dev/sda 
[13:0:0:0]   enclosu SEAGATE  5865             G280  -        
[13:0:0:12]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdc 
[13:0:0:16]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sde 
[13:0:0:20]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdg 
[13:0:0:24]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdi 
[13:0:0:28]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdk 
[13:0:0:32]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdm 
[13:0:0:36]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdo 
[13:0:0:40]  disk    SEAGATE  5865             G280  /dev/sdq 
1.2、SAS HBA卡
1.2.1、品牌厂商

SAS HBA卡常见的品牌厂商主要为LSIAdaptecArecaATTO

标签: 电脑主板显卡连接器pcie2sdq固态继电器express连接器mb

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台