根据Cadence设计图学习硬件知识day04：了解常用芯片

1.PI3PCIE3212  （双向信道多路复用器/多路分解器开关）

       PI3PCIE3212是PCIe Gen3.0、8Gbps、4对2差分，PCI ExpressR 3.0性能，8.0Gbps  双向信道多路复用器/多路分解器开关。由于其低的位对位偏斜，高的通道对通道噪声隔离双向操作和带宽，该产品是PCI Express°3.0信号的理想选择3dB带宽：8.1GHz以8.0Gbps进行切换。低位到位倾斜，最大10ps，通道间偏斜：最大20ps。

       嵌入式设备。PCI Express 3.0、DP1.2、USB3.0、SAS2.0、SATA3.0、XAUI、RXAUI信号的低信号路由-低关隔离：-21dB@4GHz（8.0Gbps）。电源电压：3.3V±10%，工业温度围：-40°C至85°C低电流：0.2mA标准。

       链接：PI3PCIE3212_PDF_数据手册_Datasheet_规格书 - 半导小芯 (semiee.com)

2. M2_M_KEY  （M2 接口 ）

2.1. M2 介绍：

M.2接口有SATA和PCIE两种总线，协议分别是AHC 。NVME,非易失性内存主机控制器接口规范(Non-Volatile Memory express),是一个逻辑设备接口规范。

 2.2. NVMe介绍

NVMe一种建立在M.2接口上的类似AHCI的一种协议,是专门为闪存类存储设计的协议。

　具体优势包括：

①性能有数倍的提升;

②可降低延迟超过50%;

面向PCIe SSD产品的NVMe标准能有效降低控制器和软件接口部分的延迟，最主要是能让SSD走PCI-E通道直连 CPU  ，有效降低了数据延迟，其次，NVMe精简了调用方式，AHCI每条命令则需要读取4次寄存器，一共会消耗8000次CPU循环，从而造成2.5μs的延迟，而NVMe执行命令时则不需要读取寄存器。

③NVMe PCIe SSD可提供的IOPs十倍于高端企业级SATA SSD；

新的协议还能大大提高SSD的IOPS（每秒读写次数）性能，理论上，IOPS=队列深度/ IO延迟，所以增加队列深度，就可以有效提升SSD的IOPS。传统的ACHI标准下队列深度最多能达到32，但是在NVMe标准下，这一数值可以达到64000，是以前的2000倍。

④自动功耗状态切换和动态能耗管理功能大大降低功耗;

⑤支持未来十年技术发展的可扩展能力。

NVME协议跑在PCIE总线上，由于速率的不同，耦合电容的选取值有所不同，PCIE1.0和PCIE2.0的AC耦合电容选取值的范围在75nf-265nf（可以选用0.1uF的电容）； PCIE3.0的AC耦合电容选取值的范围在176nf-265nf（可以选用0.22uF的电容）；

2.3.传输协议 介绍

M.2固态硬盘目前的接口对应协议可以看下图，读写速度往下由慢到快。

一般来说NVME协议的采用M key或B&M key，SATA协议采用B key或B&M key，所以B&M key通用性更强，所以在购买M.2硬盘时如果遇到这种接口，要看清楚硬盘支持的协议和电脑接口支持的协议是否对应。SATA通道由于理论带宽的限制（6Gb/s），极限传输速度也只能到600MB/s。NVME协议的理论带宽为10Gbps，传输速度最大可达2000MB/s。

原理图 资料 链接：M.2接口电路设计_m.2接口原理图_Hzy_520的博客-CSDN博客

传输协议资料链接：5分钟教会你怎么区分M.2固态硬盘接口和协议 - 知乎 (zhihu.com)

资料链接：（三）固态硬盘的接口与协议 - 知乎
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