Об особенностях устройств формата miniPCIe

Формат карт расширения Mini PCI-Express давно и успешно прижился в различном компьютерном оборудовании: ноутбуках, портативных компьютерах, тонких клиентах и точках доступа Wi-Fi. В этой статье мы рассмотрим некоторые особенности этого формата, определяющие сферу его применения.

PCI — это одна из основных шин, используемых в современной вычислительной технике для подключения разнообразных комплектующих. Её первоначальные спецификации были разработаны консорциумом PCI-SIG (Peripheral Component Interconnect Special Interest Group) в первой половине 1990-х годов. Впоследствии, архитектура шины улучшалась и в 2003 году миру был представлен стандарт PCI Express, одним из основных новшеств которого являлся улучшенный механизм взаимодействия подключаемых устройств, коммуникация которых между собой осуществляется через т.н. межсистемные коммутаторы, при этом каждое устройство напрямую связано с коммутатором соединением точка-точка. В англоязычной технической литературе такие устройства именуются как «System Interconnect Switch». На рис.1 для примера представлена логическая схема коммутатора PCI Express от компании IDT.

Рис. 1. Топология PCIe

Формат miniPCIe был разработан в 2002 году, а 2 июня 2003 года была утверждена финальная спецификация версии 1.0. Постепенно с 2011 года формат miniPCIe вытесняется интерфейсами на основе форм-фактора M.2 (NGFF). Тем не менее, его еще можно встретить в большом количестве старых ноутбуков и современных точек доступа, а также в беспроводных маршрутизаторах и прочих устройствах интернета вещей.

В общем случае, разъем miniPCIe на уровне схемотехники включает в себя поддержку следующих интерфейсов:

PCI Express x1 (с поддержкой SMBus);
USB 2.0;
контакты диагностики беспроводной сети (LED-индикация состояния);
контакты для обмена информации с UIM-картами (при условии использования WWAN-модема GSM/UMTS/LTE);
интерфейс расширения для подключения дополнительной карты PCI Express;
контакты основного питания — 1.5 В и 3.3 В.

Тем не менее, существует несколько типов исполнения схемотехники miniPCIe, реализуемых производителями в зависимости от назначения оборудования (представлены на рис.2). Рассмотрим каждый из них более подробно.

Рис. 2. Типы схемотехники miniPCIe

Разъем miniPCIe со стандартной разводкой. Используется производителями для подключения WLAN-адаптеров и высокоскоростных устройств. Это наиболее часто встречающийся тип разъема.
Разъем miniPCIe с USB-сигналом, в котором не реализованы линии передатчиков и приемников сигнальных пар PETp0 (33), PETn0 (31) и PERp0 (25), PERn0 (23). Этот тип разъема официально не стандартизирован консорциумом PCI-SIG и чаще всего используется для подключения WWAN-модемов и GPS-адаптеров. Электрически несовместим с устройствами, которые требуют классическую разводку (напр. с WLAN-адаптерами, за исключением редких карт с хост-интерфейсом USB 2.0).
Разъем mSATA. Это хорошо знакомый многим пользователям тип разъема, который как правило используется для подключения твердотельных накопителей. Этот разъем электрически несовместим с традиционными картами расширения miniPCIe, такими как WLAN-адаптеры. Тем не менее, существуют комбинированные реализации разъема miniPCIe и mSATA, когда переключение сигналов выполняется дополнительным контроллером;
Разъем ASUS Flashcon, является устаревшим. На нетбуках моделей Eee PC позволял подключать как SATA, так и карты памяти CompactFlash (рис.3).

Рис. 3. Разъем ASUS FlashCon

Конструктив современных карт miniPCIe имеет следующий вид (рис. 4).

Рис. 4. Габаритные размеры карты расширения miniPCIe

Несмотря на то, что интерфейс miniPCIe постепенно уходит в прошлое, он продолжает использоваться в качестве основного для многих прикладных задач, когда присутствует необходимость в использовании высокоскоростных подключаемых карт расширения. Хорошая масштабируемость разъема позволяет его задействовать в серверах и точках доступа, при этом пропускной способности PCI Express x1 достаточно для карт расширения Gigabit Ethernet (GbE) и Fibre Channel, а также 10GbE.

Интерфейс PCI Express x1 (в том числе безусловно в виде miniPCIe) существует в кабельном исполнении, что позволяет подключать блоки, удаленные друг от друга, такие как док-станции и райзеры (платы расширения).

Список источников

Добавить комментарий Отменить ответ