Expansão do ecossistema PCI Express 5.0 e CXL: PLDA demonstra XpressLINK com Intel Xeon Sapphire Rapids

A necessidade de interfaces mais rápidas sempre existiu no mundo da TI, mas nos últimos anos ela se agravou: a terceira versão do PCI Express está conosco há quase uma década e só agora, após 2020, podemos dizer sobre qualquer disseminação perceptível do PCI Express 4.0.

Lição aprendida e com PCIe 5.0 uma história semelhante não se repetirá: quase todos os desenvolvedores de processadores e outros componentes inicialmente incluem suporte para a quinta versão em suas novas soluções. Entre os líderes nesta área está o PLDA, que tem demonstrado o desempenho de seus componentes PCI Express 5.0 e CXL.

Falando em CXL, inevitavelmente nos referimos a PCIe 5.0 – é o PCI Express da quinta versão que é a base física do novo protocolo de interconexão de alta velocidade Compute Express Link. O CXL complementa o PCIe 5.0 com uma série de recursos HPC interessantes e exigidos, mas não se trata disso agora, mas do fato de que a similaridade de padrões simplifica o desenvolvimento de blocos IP com seu suporte.

A PLDA é uma desenvolvedora ativa de módulos IP, além disso, se especializou em interfaces de alta velocidade, participando do desenvolvimento do padrão PCI Express desde 2001. Os padrões, por mais perfeitos que sejam em teoria, estão mortos sem um “silício” real e funcional, e aqui o PLDA estava entre os líderes, demonstrando com sucesso a operação de seu controlador PCI Express 5.0 e provando o desempenho do CXL em sistemas baseados em amostras de engenharia do Intel Sapphire Rapids.

Uma das demo é CXL 2.0

Ressalta-se que o controlador PLDA XpressRICH não é monolítico, um bloco desenvolvido pela Broadcom foi responsável pela parte física (PHY) no sistema de demonstração. Apesar disso, os módulos IP demonstraram desempenho coerente e integridade de sinal em vários cenários de teste. O PLDA afirma que os desenvolvedores de novos SoCs podem usar esse pacote com segurança – a qualidade do trabalho é garantida.

Duas placas de teste estabeleceram com sucesso um link estável a 32 GT / s, usando componentes Xilinx Vivado ILA e um analisador PCIe Viavi para teste. Além disso, o controlador PLDA funcionou sem problemas no modo de compatibilidade com as versões PCIe anteriores a velocidades de 16, 8, 5 e 2,5 GT / s.

Arquitetura do controlador PLDA CXL 2.0

A demonstração CXL usou um conjunto diferente de componentes. Neste cenário, um desenvolvimento PLDA denominado XpressLINK foi implementado em um FPGA em placas PCIe. O novo controlador suporta todos os principais subprotocolos CXL descritos na versão 2.0: CXL.io, CXL.cache e CXL.mem. As plataformas aqui são sistemas equipados com protótipo de processadores Intel Xeon Sapphire Rapids.

A demonstração, realizada como parte de uma colaboração de longa data entre PLDA e Intel Industry Enabling Labs, mostrou que os novos produtos estão totalmente operacionais e que o controlador CXL oferece a menor latência de sua classe. Este último é extremamente importante, pois o CXL é profetizado como a base para supercomputadores de nova geração e sistemas de cluster.

O controlador PLDA XpressLINK pode ser implementado como um bloco de construção para um SoC, como um chip ASIC independente ou como um FPGA. Ele está disponível para licenciamento, que já foi usado por alguns grandes desenvolvedores de microeletrônica.