广告

CXL测试需要利用PCIe专业知识

2023-12-15 17:13:53 Gary Hilson 阅读:
每个开放标准如果想被广泛采用,都需要一个强大的生态系统,其中包括测试和验证功能。正如供应商围绕快速发展的计算快速链路(CXL)规范联合起来发布各种产品一样,厂商也纷纷提供工具来帮助确保这些产品可靠运行并相互兼容。

每个开放标准如果想被广泛采用,都需要一个强大的生态系统,其中包括测试和验证功能。正如供应商围绕快速发展的计算快速链路(CXL)规范联合起来发布各种产品一样,厂商也纷纷提供工具来帮助确保这些产品可靠运行并相互兼容。5XHednc

CXL互连基于外围组件快速互联(PCIe)总线标准运行。PCIe总线无处不在、易于理解,这使得CXL测试和验证工作变得更加容易。PCIe还为相当成熟的非易失性快速存储器(NVMe)规范提供了底层基础。5XHednc

虽然对于像群联电子(Phison Electronics)这样的SSD制造商来说,CXL涉及很多验证,但这与PCIe验证没有什么本质上的不同,群联电子首席技术官Sebastien Jean在接受笔者采访时表示。5XHednc

大约80%的固件围绕NAND管理,然后大约20%是特定于协议的代码块。“从我们的角度来看,它实际上只是另一种接口。”Jean认为。5XHednc

采用CXL的过程是弄清楚SSD必须做什么,才能维护内存读写请求。5XHednc

一旦通过了协议,一切就都与NAND管理有关了,它必须与后端的CXL结合起来。维护PCIe命令需要遵循严格的命令处理顺序,通常是在收到命令时,他指出。“但是,如果遇到足够复杂的拓扑,那么在某些情况下,某些命令也可以优先于其他命令,但这些规则非常严格。”他补充说。5XHednc

CXL测试特征并非唯一

CXL的相同之处在于必须运用协议规则。与其他存储协议增加了很多不必要的复杂性相比,这种协议相对简单(图1)。Jean表示:“CXL协议非常简单。速度非常快。”5XHednc

PCIe简单而不落俗套,而其普遍性意味着有大量的技术和专业知识,包括测试和验证工具。“PCIe是事实上的互连总线。”Jean表示。他并补充说,CXL本质上是90%的PCIe,外加一些附加功能,而不像人们所认为的那样难以接近和神秘。“这并没有让我们在做的事情变得更复杂。”5XHednc

5XHednc

图1:即使CXL具有多功能性(包括三个主要用例类别),它也不像其他存储协议那么复杂。(图片来源:CXL联盟)5XHednc

虽然CXL测试和验证本质上并不复杂,但它仍然是一项企业级的工作。“你必须对它进行更鲁棒的测试,”Jean指出,“必须进行大规模的互操作性测试。”5XHednc

Rambus公司互连业务部门营销副总裁Mark Orthodoxou表示,在考虑CXL时,NVMe也是一个很好的比较,特别是考虑到它也基于PCIe。但他告诉笔者,CXL也让人回想起早期开发串行连接SCSI(SAS)和串行高级技术附件(SATA)两种接口规范的经历。“从这个意义上说,它比NVMe更让人感觉全新。”5XHednc

Orthodoxou表示,当NVMe在2011年出现时,针对闪存及其特定要求,分层存储的概念就已经被引入,而内存分层的概念则更为新生。Rambus借鉴了研究SAS、SATA和NVMe的悠久历史,并与CXL联盟的合规工作组分享其专业知识。5XHednc

正如PCIe特别兴趣小组(SIG)拥有一份跟踪集成商和规范合规性的名单一样,CXL可能会推出类似的内容,并会推出一系列的测试研讨会,用以吸引生态系统中的供应商,包括CPU、内存和控制器制造商以及CXL分析仪和测试设备制造商,Orthodoxou表示。就时间表而言,预计CXL 2.0的大部分资格认证将在今年年底完成。5XHednc

但这引出了一个问题:鉴于CXL 3.0去年才推出,测试和验证是否能跟得上?5XHednc

权衡互操作性问题

Orthodoxou表示,好消息是标准发展得如此之快,是因为数据中心确实有机会利用CXL提供的内存分层来解决实际问题。“业界有很多声音提出了很多不同的需求和用例,”他指出。但是,他补充说,联盟内部有一些讨论,认为该标准的发展速度要比成员制造芯片和系统的速度快。因此,可能需要在标准制定方面稍微放慢一些。5XHednc

Orthodoxou认为,虽然CXL测试扎根于PCIe而不会遇到太多成长的烦恼,但其发展速度可能会转化为Rambus在其实验室测试中看到的问题。“在某种程度上,这有待解释。”他指出,“由于工程变更通知单(ECN)被不断添加到标准版本中,因此每次实施都会发生这种功能蔓延。然后新的标准版本引入了看起来对之前版本确实有用的功能。”5XHednc

出现的一个挑战是混合实施:符合CXL 2.0标准并投入生产的器件可能具有3.0功能,这反映了该规范的高速发展,Orthodoxou表示。混合实施和功能蔓延可能会阻碍互操作性,这突显了在企业级别进行大规模互操作性测试的必要性,特别是因为CXL的价值在于数据中心,而互操作性是数据中心的必备条件。5XHednc

CXL互操作性是Astera Labs扩展其云规模互操作实验室(Cloud-Scale InterOp Lab)的驱动力,旨在为客户提供强大的互操作性测试,该公司产品管理副副总裁Ahmad Danesh表示。5XHednc

“当出现新技术时,互操作性对于能够大规模推出某些产品至关重要。”他指出。5XHednc

5XHednc

图2:Astera Labs扩展了其互操作实验室功能,将CXL纳入其中,以使其客户能够测试从物理层一直到应用层的所有内容,包括PCIe电气、DDR物理层和DDR控制器。(图片来源:Astera Labs)5XHednc

该公司拥有自己的CXL内存连接平台,称为Leo,而随着产量的增加,就需要进行大量测试(图2)。Danesh表示,在数据中心,内存是服务器可靠性的核心器件,这在高可用性系统中是不可协商的。5XHednc

在数据中心环境中实施CXL时,最根本的变化是从CPU到DDR子系统的传统路径的转变,这改变了测试职责的范式,Danesh表示。低延迟、可靠性和安全性都是Leo价值主张的一部分,但关键部分是无缝互操作性。验证互操作性可以加快Astera客户的上市时间,他指出。5XHednc

作为串行接口,CXL很容易理解,并且与许多供应商一样,Astera研究PCIe和DDR链路已有一段时间了。将它们放在一起对客户来说是新鲜事。“最终,需要有人来做互操作工作。”Danesh表示,“互操作实验室降低了与互操作性相关的风险,使他们能够充满信心地部署CXL。”5XHednc

Astera客户可以使用自动化实验室测试从物理层一直到应用层的所有内容,包括PCIe电气、DDR物理层和DDR控制器。场景包括注入误差并确保它们得到纠正,Danesh介绍道。除了测试是否符合CXL规范之外,Astera还使用行业标准工具进行完整的系统级测试。他指出,元器件会导致不同的排列。5XHednc

Astera只是提供CXL测试和验证方案的众多供应商之一。Avery Design Systems以其针对各种接口和规范的功能验证产品而闻名。该公司已将CXL添加到其名册中,并提供新的验证套件,以确保系统的互操作性、验证和系统性能基准测试。该套件涵盖了CXL标准从1.1到3.0的所有版本,以及投片前虚拟系统平台和投片后系统平台(图3)。5XHednc

5XHednc

图3:Avery Design Systems以其功能验证产品而闻名,该公司推出了涵盖CXL标准从1.1到3.0的所有版本的CXL验证套件。(图片来源:Avery Design Systems)5XHednc

测试反馈回送

无论测试和验证进行得多么顺利,这都是CXL联盟本身可以纳入规范的潜在反馈,该规范在最终确定之前有一个增量开发过程,CXL联盟技术工作组联合主席兼英特尔内存和I/O技术联合总经理Debendra Das Sharma向笔者表示。5XHednc

“反馈是通过审查以及投片前和投片后验证持续产生的,因为成员会通过其演变来实施规范。”他表示,“任何需要澄清的反馈,例如解释不同排列的表格或不一致的问题都会得到解决。任何新功能请求都会根据规范的优点和成熟度进行考虑。”5XHednc

最终规范发布后收到的任何反馈也会被跟踪,而新的功能请求可能会在联盟内部讨论后以ECN或下一个最终规范的形式出现。5XHednc

“ECN对于之前的最终规范来说是可选的,但对于下一个最终规范可能会成为强制性的,”他补充道。这意味着CXL 3.0之后出现的ECN对于按照CXL 3.0规范设计的器件来说是可选的,但以后可能会成为CXL 4.0器件的强制要求。5XHednc

Das Sharma表示,尽管CXL规范在相对较短的时间内取得了快速进展,但联盟的合规性章节与规范的其余部分同步发展。“我们有一个相当详细的合规章节,我们会预先考虑清楚。”他介绍说。5XHednc

这要归功于联盟成员的经验,他们在数十年来在广泛的用途中拥有丰富的产品驱动经验。“我们将这一点纳入规范中,因此合规性测试机制可以跟上规范的快速演变和扩展,这是为了响应生态系统中对CXL解决广泛问题的巨大需求。”Das Sharma总结道。5XHednc

(原文刊登于EDN姊妹网站EE Times,参考链接:CXL Testing Leverages PCIe Expertise,由Franklin Zhao编译。)5XHednc

本文为《电子技术设计》2023年11月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里5XHednc

责编:Franklin
本文为电子技术设计原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Gary Hilson
EE Times特约编辑。Gary Hilson是一位自由撰稿人和编辑,曾为北美地区的印刷和电子出版物撰写过大量稿件。 他感兴趣的领域包括软件、企业级和网络技术、基础研究和教育市场,以及可持续交通系统和社会新闻。 他的文章发表于Network Computing,InformationWeek,Computing Canada,Computer Dealer News,Toronto Business Times,Strategy Magazine和Ottawa Citizen。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 把三角波压扁可得正弦波,但有谐波怎么办? 这篇文章中,我们将开始探索如何伪造一个精确的三角波,并用它来帮助设定伪正弦波的黄金标准。那么,我们的成果如何呢?
  • 工业4.0中的传感器:振动监测 在工业4.0中,传感器发挥着关键作用,因为它们用于收集制造过程中的各类数据,并将其传输到其他系统进行分析和决策。振动传感器是一个重要的子集,特别是在机器自动化领域。
  • 如何以无线方式测量悬浮物体的电压? 想象一下一颗悬浮在太空中的卫星。你如何测量它的电压?它可能有一个非零电压,这是地理空间电场以及离子和电子电流的结果。
  • 电子卡尺的工作原理 很多人都使用过(电子)游标卡尺,我所依据的美国专利是1986年的。波兰YouTube上的博主RS elektronika已经讨论过这个话题,但在我看来,那里并没有讲完所有的内容,甚至可以说这只是故事的一半。
  • 热电偶线性化中的模拟电路权衡 工程设计通常在很大程度上都是在满足总体项目目标的同时,对解决各种挑战的方法进行权衡。如何使热电偶输出线性化就是一个例子,它清楚地说明了与这些权衡相关的困难。
  • 革命性Wi-Fi HaLow技术,连接距离3km的Wi-Fi你见过吗? 近日,无线科技公司Morse Micro使用Wi-Fi HaLow技术的设备,成功创造了一个长达3公里的无线连接,并借助该Wi-Fi连接实现了稳定的视频通话,视频通话的连接速度在500米处为11Mbps,即使在3公里处的也依旧还保持在1Mbps···
  • Taoglas在圣地亚哥使用MVG 的SG 24系统增强测试能力 MVG近日宣布,致力于解决复杂工程问题并值得信赖的天线和物联网组件提供商Taoglas在其位于圣地亚哥的研发机构安装了MVG的SG 24系统,从而增强了其全球测试能力。
  • 我们该如何选择最适合的实时操作系统? 随着越来越多的团队转向32位微控制器并持续去采用物联网技术,对RTOS的需求只会不断增长。如果您正在过渡到RTOS,您就会知道选择RTOS是一项重大挑战。那么,我们该如何选择RTOS呢?
  • 将索尼PS5游戏机改成“平板电脑”?DIY重点是这两方面 最近,YouTube的DIY Perks频道主Matt分享了手工将PS5游戏机改造成“平板电脑”的全过程,他称之为PSGO,使用该机器只要插上电源线,随时随地可以玩主机游戏,并且能和朋友一起共享···
  • 需要生成50%占空比方波,门控555第一脉冲过长怎么办? 之前我的一个设计实例“该怎么让门控555非稳态多谐振荡器顺利得到使用?”解决了传统拓扑的555非稳态电路在启动时由RESET引脚门控从振荡关闭到振荡开启时产生的第一个脉冲过长的问题,不太传统的555非稳态拓扑也会遭受相同的第一脉冲问题···
  • 可用于解决华为十大问题之一,4层深度储备池计算机问世 最近,上海科技大学的研究团队构建了首例全光深度储备池计算机,成功地解决了储备池光计算机的深度架构问题,在用于解决华为后香农时代的十大数学难题之一的非线性信道均衡问题时,取得了非常好的效果···
  • 嵌入式产品的持续交付到底有没有意义? 持续部署嵌入式软件一开始听起来不错,但您真的想持续向客户部署新软件吗?如果您正在制造汽车ECU、医疗设备,甚至微波炉或家用电器,您的客户真的需要频繁更新吗?
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了