基于光纤传输的PCI Express总线延长方法与实现*

杨 光，付文彬，郭元兴，孟珞珈

（中国电子科技集团公司第三十研究所，四川 成都 610041）

0 引言

PCI Express（Peripheral Component Interconnect Express）是一种高速串行计算机扩展总线标准，采用点对点通信模式，双向数据传输，可以为每一个终端设备分配独享的通道[1]。它具有带宽高、速率快、串扰低和扩展性强等特点，广泛应用于计算机、服务器和其他通信设备[2]。正是由于PCI Express 总线具有很高的传输速率，因此对传输介质要求很高，导致其传输距离很短。

目前，PCI Express 总线的大部分应用环境为设备内部的互联总线，距离需求较短。但是，在一些特殊环境需要两个设备之间通过PCI Express 总线进行高速互联通信时，需要实现远距离传输。针对这种使用环境，PCI-SIG 组织专门制定了PCI Express 总线外部线缆连接使用规范，制定了延长PCI Express 总线的接口定义、接口形态、信号特征和上电时序等。为了实现PCI Express 总线的远距离传输，目前主要的手段是采用铜缆作为PCI Express总线的传输介质，同时在信号发送端采用中继芯片增强驱动能力，从而实现PCI Express 总线的远距离传输。该传输方式信号衰减严重，传输距离有限，目前最长达到15 m。此外，它采用铜缆，自身较重，不利于使用环境的搭建。

本文设计并实现了一种基于光纤传输的PCI Express总线延长方法，利用光纤介质信号传输质量高、传输距离远以及重量轻等优势，实现了PCI Express总线的远距离传输，同时搭建测试环境对该方法实现的功能和性能进行了测试，满足规范要求。

1 原理分析

通过PCI Express 总线外部线缆连接使用规范可知[3]，PCI Express 总线信号包含高速差分信号和辅助信号。……