ESD-защита для шины PCI-Express от Amazing Microelectronic

PCI-Express является стандартом для высокоскоростного последовательного интерфейса, который обеспечивает высокоскоростную последовательную двустороннюю передачу и большую пропускную способность. Он стал одним из основных стандартов передачи информации. Ускорение развития технологии SSD способствует применению разъемов M.2 и NVMe для подключения к SSD в дополнение к использованию в качестве традиционных слотов PCIe. Во избежание помех работе видеокарт и твердотельных накопителей было разработано новое поколение протокола PCIe 4.0.

PCIe 3.0 передает данные со скоростью 8 Гбит/с, в то время как PCIe 4.0 удваивает эту скорость до 16 Гбит/с. При этом, устройства PCIe 3.0 можно вставлять в слот PCIe 4.0 и наоборот. Удвоенная скорость передачи, как показано на рис. 1, вдвое уменьшает количество каналов, которые изначально требовались для подключения, и обеспечивает большую гибкость при проектировании системы, поскольку теперь на ЦП доступно больше каналов для подключения к большему количеству устройств, таких как как GPU и SSD. Это устраняет узкое место в конструкции всей системы, а прямое подключение GPU или SSD к ЦП в значительной степени устраняет последствия задержки.

Рисунок 1 - сравнение скорости передачи данных и количества требуемых каналов PCIe

Intel объявила об обновлении интерфейса PCIe с PCIe 4.0 на Rocket Lake до PCIe 5.0 на платформе Alder Lake-S. PCIe 4.0 по-прежнему является основным портом для подключения видеокарты к ЦП, но ожидается, что Alder Lake-S предоставит PCIe 5.0 с поддержкой x16 для будущих видеокарт. С другой стороны, x4 PCIe 4.0 предоставляется для твердотельных накопителей NVMe, чтобы обеспечить более быстрый запуск компьютера. Для AMD ожидается, что поддержка PCIe 5.0 появится в архитектуре Zen 4.

Основные производители процессоров стремятся обновить свои интерфейсы PCIe, что повышает производительность подключения устройств, а также удовлетворяет потребности потребителей в потоковой передаче данных. Помимо потребительского рынка, центры обработки данных и суперкомпьютеры требуют экстремально быстрой передачи данных. Потребности в граничных вычислениях, искусственном интеллекте и сети 5G на сегодняшний день огромны. Для хранения данных требуется астрономическое количество серверов, в которых используется много NVMe SSD. NVMe поддерживает горячую замену, что значительно упрощает устранение неполадок с жесткими дисками для обслуживания ЦОД. Однако этот сценарий «горячей замены» несет в себе большую угрозу скачка напряжения от электростатического разряда. Современные твердотельные накопители передают данные непосредственно на основной чип через разъем PICe 4.0 NVMe. В настоящее время большинство основных микросхем изготавливаются по передовому 10-нм техпроцессу или меньше, и повреждение микросхемы в системе, вызванное скачком электростатического разряда, становится огромной головной болью для производителей систем. Иногда всплеск электростатического разряда вызывает необратимое повреждение внутренних микросхем через слот PCIe.

Для подобного применения компания Amazing Microelectronic предлагает AZ5B75-01B с напряжением питания 5 В. Незначительная паразитная емкость обеспечивает качество передачи PCIe 4.0 (см. рис. 2). Параметры фиксирующего напряжения (см. рис. 3) обеспечивают эффективную общую защиту от электростатического разряда на порте PCIe, способствуя большей надежности для высокоскоростного обмена данными.

Рисунок 2 – график зависимости емкости AZ5B75-01B от входного напряжения

Рисунок 3 – фиксирующее напряжение AZ5B75-01B

Datasheet AZ5B75-01B

Компания Ультран – официальный дистрибьютор Amazing Microelectonic Corp. в России. Инженеры компании Ультран совместно с коллегами из Amazing оказывают консультации и обеспечивают техническую поддержку разработчиков.

Для размещения заказа, заказа образцов или по техническим вопросам по продукции Amazing звоните по телефону +7 (812) 318-18-95 доб. 1264 или пишите по адресу электронной почты psacerdov@ultran.ru.