PEX88000 GEN4系列大甩卖了，是时候山寨一点PEX88给小黄鱼搅屎棍了

开源连接地址：oshwhub.com/malong/pex88048gen4evm

一：前言，请仔细阅读。（如果你不阅读，我也不会回答你此类的留言和私信）

请先看上图的型号，一共六个型号，本质其实只有2种封装，封装一样，PIN脚一样，只是少了LANE数。PEX88024-48，它们是0.8MM BGA点距。PEX88024-96它们是1.0MM BGA点距。PEX88000全系列，设计都是一样的（芯片内置的弱上拉下拉电阻可能有所差异，请按照规格书为准)。

PEX88000系列可能有A0版本的，我不清楚A0 B0有啥差异，我就知道博通现在只卖B0，所以此项目中的为B0版本。

PEX88048是博通推出的PCIE GEN4的交换机（前身就是PLX，安华高收购PLX后，又收购博通，并改名叫博通）。

因为PEX88系列目前博通还没解禁，属于NDA状态，网上并没有相关资料。本项目只有芯片规格书（PEX88 89系统有多个规格书，硬件规格书里面只有最基础的说明）。你不要留言跟我要其它的，我也没有。如果你有，请私聊发我，并好人一生平安。

和上代PEX87XX相比（如果感兴趣请移步我PEX87XX系列的开源帖子）。PEX88多了内部的管理部分，多了用于管理端口的2条X1。本项目只作为基础模式作为设计，因为没有相关资料，所以无法用上内部管理部分，我也不会用。如果你想用，请自行发挥。

PEX88048依旧是2个核心电压。依旧分为0.9V数字和模式,1.8V数字和模拟。相对上代PEX8748,PEX88048采用了0.8MM的BGA，而非PEX8748的1.0MM。但是优化了BGA布局。这样优势就是6层板也可以电源数字模拟分路供电了。缺点也很明显，对过孔和内层电流要求更高了。带宽的提升，必然伴随着功耗的提升，这是不可避免的。（新制程工艺对IO这类产品并不能显著带来功耗降低。）

PEX88000系列没有PORT数量限制，也就是说PEX88048配置成48个X1也是可行的。  PEX88系列完全去掉了引脚配置的方式，必须采用SBR配置（就是外置SPI FLASH，里面单纯配置寄存器的部分就是SBR，没有SBR不能正常运行！）。所以PEX88系列需要搭配博通的SDK软件配置好SBR才能使用。（SDK软件官网就可以下载，但是需要授权许可，并且必须有PEX88000系列的授权码，才能配置）。此项目我会提供基础固件。如果你需求更改或者变更端口，请自行找其他方式获取PLX的SDK授权。

二：本卡实物和功能详解.

1.本卡的外接供电是GPU 6+2P，并且有插入检测功能（你未插满6+2或者只插了6P，本卡是不工作的。）这个6+2P母座是显卡的那种母座，不是CPU那种，嘉立创商城没有任何GPU的6+2P母座，请去淘宝自行购买。

2.本卡的8个M.2都支持22110长度，每个硬盘都是独立的供电（OCP 3.3V 8A）。且不插入硬盘，对应的DCDC降压不会工作。（每个供电都有独立的红色LED，未插硬盘或者过压过流短路都会亮红色，并且保护关断供电）（每个硬盘都有ACT LED绿色，读写数据闪烁）

本卡已经更新到了V1.1，和实物卡并没有什么本质改动，主要是把默认时钟改成了CC模式。嘉立创商城发我的2颗时钟都是坏的,(也有可能是我焊坏的)。我样品的卡，最后没办法，是从NVIDIA测试卡上面拆下来的同型号，直接打样或者量产此板请注意。参考的用户请直接更换其它常用的时钟型号。

三：引脚定义解析（PEX88048系列所有电平引脚都是1.8V电平，项目中提到的拉高都是上拉1.8V，拉低都是下拉GND）

1.PCIE信号部分PETXp0-49，PETXn0-49,PERXp0-49，PERXn0-49。这点和PEX8700系列是一样。只是多了48,49两个端口，这两个端口是管理用的专用端口，至于能不能利用这2个X1接个网卡什么的，你们可以试试，我没试过。

2.DFT_TN，DFT_IDDT，DFT_SHIFT_CLK，DFT_SCAN_ENABLE，PAD_TRI_L，SPARE0，SPARE1，SPARE2，SPARE3，SPARE4，SPARE5 工厂测试引脚。你要问是干嘛的，只有博通知道。但是不管你那种设计方式这几个引脚必须：

  【DFT_TN】 拉高或者悬空(因为内部弱上拉）

  【DFT_IDDT】 拉低或者悬空(因为内部弱下拉）

  【DFT_SHIFT_CLK】 必须拉低（内部弱上拉）

  【DFT_SCAN_ENABLE】拉低或者悬空(因为内部弱下拉）

  【PAD_TRI_L】 必须拉高或者悬空(因为内部弱上拉）

  【SPARE0-5】 拉低或者悬空(因为内部弱下拉）

3.诊断调试JTAG信号：TCK，TDI，TDO，TMS，TRST_L。和PEX87系列一样的，我没有JTAG工具，本项目也未使用。

  【TRST_L】 拉低或者悬空(因为内部弱下拉）

  【TCK，TDI，TMS】 拉高或者悬空(因为内部弱上拉）

  【TDO】 必须悬空

4.ADCTEMP0_VINP2，ADCTEMP0_VINP3. 内部ADC的模拟电压输入，不太清楚干嘛用的，本项目未使用，悬空。

5.SGPIO信号：SGPIO0_CLK，SGPIO0_DIN，SGPIO0_DOUT，SGPIO0_LOAD，SIO_BLINK。我不知道如何使用，也没工具，悬空。

6.用于管理的以太网接口：ENET_125M_IN，ETH_PHY_CLK_OUT，RGMII_MDC，RGMII_MIO，RGMII_RX_CTL，RGMII_RXC，RGMII_RD0-3，RGMII_TX_CTL，RGMII_TXC，RGMII_TD0-3. 是的，和服务器的BMC的管理网口是一样的，用的RGMII，我没有管理的开发资料，请悬空.

7.SYS_ERROR#，报错引脚，当你PEX88048出现问题（具体那几种错误情况请看规格书），或者SBR有问题，不能正常运行时，它会拉低，默认开漏输出，你需要上拉1.8V（芯片内部推挽），如果接LED指示灯，请通过双NMOS NPN或者其它方式转换电平。

8.串口信号：SDB_RX，SDB_TX，UART_RX,UART_TX。SDB是调试串口，UART是数据串口，使用需要2K电阻上拉1.8V，如果你接的不是1.8V电平的串口工具，需要电平转换。（本项目未使用，我也没有相关资料）

9.I2C信号：I2C_SCL0-5,I2C_SDA0-5. PEX88048提供了五组I2C，开漏输出，如果使用需2K电阻上拉1.8V，连接3.3V电平的I2C需电平转换。I2C_SCL2和I2C_SDA2是配合SHPC_INT#热插拔专用端口。（本项目未使用任何I2C，可悬空）

10.SHPC_INT#热插拔中断引脚。拉高或者悬空（内部弱上拉），本项目中未使用。如果你不知道怎么使用，那就不要问，因为我也没用过，和87系列的使用方法一样，搭配单片机连接I2C_SCL2和I2C_SDA2扩展IO口，用单片机输出控制串口热插拔相关信号，实现对下游设备的热插拔。

11.GPIOA0-GPIOA31：GIPIOA 32个端口需要在SBR自行定义，默认的定义功能未知，没有相关具体资料，不用可悬空（内部弱上拉，可以在SBR里面定义上下拉和功能）

12.SPI_FLASH信号：SPI_CLK,SPI_CS0-3#，SPI_FLASH_CS#​，SPI_SDIO0-3，SPI_RST#。（基础模式SBR功能4K容易以上的25系列FLASH即可，只支持1.8V的电压型号，3.3V的型号需要转换电平不可直接使用）

   【SPI_FLASH_CS#】主片选引脚，需要10K上拉1.8V电平

   【SPI_CS0-3#】次片选引脚，多个副FLASH的片选，不用悬空，使用10K上拉1.8V

   【SPI_RST#】SPI复位，如果是FLASH复位引脚被IO复用的FLASH，悬空即可。如果使用，需要10K上拉1.8V。

   【SPI_SDIO0-3】连接四线速25系FLASH IO0-3.如果是单速FLASH或者双速FLASH，IO2和IO3悬空。

13.DBG_SEL0-1

   设置外部调试DBG工具，内部弱下拉，为博通的JTAG调试端口信号，不用请悬空.

14.DBG_MODE0-4（内部弱上拉）

   【DBG_MODE3-4】都设置为低电平，禁用DBG模式，【DBG_MODE0-2】就处于无效状态。本项目未使用，所以【DBG_MODE3-4】下拉，其它悬空。

15.MODE_SEL0-8.模式选择，每个引脚只有高低2个状态输入。(内部都是弱下来，为低电平状态)

       MODE_SEL0:低电平从SPI_FLASH_CS#片选FLASH加载SBR配置，高电平从SPI_CS0#​片选FLASH加载SBR配置。

       MODE_SEL1:低电平开启SBR加载。高电平关闭SBR加载。

       MODE_SEL2:设置串口SDB和UART速率，低电平115,200 b/s，高电平19,200 b/s

       MODE_SEL3:当SBR未加载成功时候，默认PCIE采用的时钟模式：低电平SRIS，高电平SSC隔离模式。

       MODE_SEL4-8:当SBR未加载成功时候，默认哪个端口作为UPS，6-8定义STATION，4-5定义PORT（无正确SBR时候，PEX88048处于12X4基本PORT，无相关资料，本项目中S2P0作为SBR失效时候基础UPS）

16.EXT_GPIO_LATCH# 保存GPIOA状态，本项目未使用，悬空

17：SYS_PWR_ON_RST#，全局复位，请在PEX的VDD供电OK后延迟100MS以后拉高. 

18.SYS_REFCLK是PEX88000系列的必须时钟，负责整个芯片的基础工作。（也可让PCIE参考此时钟，本项默认设置）.

19.Sx_PCE_PERST#，Sx_PCE_REFCLK。这些可选PERST#​和PCIE参考时钟，是配对的（多个HOST的话，每个HOST接一个复位和一组时钟）.本项目使用可选时钟和复位，但是保留设计电路（未贴）。

以上功能在原理图里面都有详细说明。

四：关于PCIE参考时钟问题。

        1.PCIE参考时钟有共用的时钟，有独立的时钟。PCIE参考时钟也分无展频模式，有展频(SSC)模式。这两两搭配就引出四种构架。(也有叫扩频的，都是一个意思)

        【通用时钟】缩写【CC】

        【带展频通用时钟】缩写【CCS】

        【独立基准无展频】缩写【SRNS】

        【带基准无展频】缩写【SRIS】

            展频就是为了降低 EMI，而把时钟频率降低0%-0.5%（PCIE时钟展频只有向下展频。至于你需要哪种时钟结构方案，是要经过多方面考虑的，并不是说什么什么时钟结构就好。通用时钟它方案便宜，因为一般的普通时钟缓冲器就能解决。但是它的缺点就是拉的太远（通常你用8654线什么的拉出去），它时钟信号就会衰减变差。独立基准的时钟，成本更高（因为支持SRIS并且达到PCIE4.0要求的通常不便宜，5.0的更贵的，最主要的是很难买。）

       2.并不是所有的PCIE时钟发生器（独立基准时钟用的发生器）和时钟缓冲器（一分多路）都是一样的。PCIE参考时钟都信号都是HCSL 100MHZ信号，HCSL又分LP-HCSL和普通的HCSL。LP-HCSL顾名思义就是低功耗的（通常这种信号的时钟没有外接串联电阻和下拉电阻，且一个时钟又分85和100差分阻抗2种小型号）。普通的HCSL时钟芯片（一般需要外接串联或者下拉电阻，也有部分不加的，以规格书为准。PCIE时钟芯片不一定都是100OHM阻抗差分的，也有85的。因为它是电流型信号，所以它的阻抗是和输出电流挂钩的，有的HCSL输出时钟芯片，是支持切换电流改变阻抗的。有的则是固定死的，这时候你设计的阻抗和它不匹配，会导致一些些反射（并不是就不能用了。）

3.选购的时钟芯片需要满足PCIE GEN4的抖动需求 MAX 0.5ps RMS

五：芯片供电

PEX88048 VDD09达到了18.12A  基本比PEX8748翻了2.5倍，请做好DCDC的散热。规格书强制要求了VDDA通过磁珠隔离，我不清楚合并会造成什么不良原因。如果你要尝试，请自便（PEX88048也优化了引脚，6层也可以分割数字和模拟电源）

五：关于PCIE阻抗。

    1.老生常谈了，信号的好坏，并不是你阻抗匹配对了它就非常好了。有的人在那算阻抗，精确到小数点，没有意义。信号的好坏取决阻抗的均匀性，而不是具体阻抗值本身。阻抗的均匀性就是你的板材均匀性，还有生产出来的精度问题。（就是生产出来的板子的铜箔和你画板的并不是一一模一样的，他放大了看边缘也是坑坑洼洼的锯齿）。

    2.一样的PCB走线信号损耗会随着带宽增大而急巨陡增变大，并不是固定值（打比方在PCIE1.0下损耗只有0.5% 到了PCIE4.0下损耗可能有15%了，能差几个量级。）

    3.差分线过孔不要贴的太近，差分线过孔请设置覆铜禁用区域，缓解阻抗突变（就是其它软件得KEEPOUT）。差分线耦合电容和母座的差分引脚焊盘参考层尽量挖空，去让它参考在下面一层，来缓解阻抗突变。PCIE金手指下面参考层尽量挖空，来缓解阻抗突变。

4.上面说的这些都是锦上添花的作用，并不会有什么太大的信号增强，如果你要信号好请记住就三个字：短，短，短！ 真理从来不是什么高级板材，什么鬼斧神工的走线优化。{只要距离短，吊毛跑万兆！}

六：关于SDK配置SBR固件。

    1.如果你有博通PEX88000 SDK的授权，用SDK打开我的基础固件，然后请按照下面的配置（直接输入，我已经给你们进制算好了），其它都不需要动

      2.如果你没有博通SDK的PEX88000系列授权，那你就自己去找什么XXOO版（你懂的~~~~），或者刷我给的配置好的固件（不授权也可以在系统下刷固件）

编程器直刷FLASH，需要你的编程器支持1.8V电平，那种CH341A,XTW100,XTW其它小型一二是块钱的编程器并不支持1.8V电平，你需要在买个电平转换器（一般店家都有配套卖，也有单独卖，几块钱！）如果在WIN系统下初始化直接刷固件，请插在X16 4.0插口上（连接带宽带宽要满足X16 4.0,并不是母座宽度，X8 X4链接宽度的不行！）