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[心得] PCIe & NVME Protocol Study

Caramel715 發表於 2022/4/11 下午2:00:18
看板Tech_Job標題[心得] PCIe & NVME Protocol Study作者
Caramel715
 (焦糖)時間推噓爆 推:141 噓:0 →:12

大家好，我目前任職於某家SSD韌體，主要是負責NVMe Front-end的部分，Front-end主要負責PCIe和NVMe protocol的firmware porting，所以必須study這兩份spec。由於spec
的內容過於龐大，所以我習慣會用網誌做筆記，一方便怕自己忘記，一方面也可以在遇到問題的時候快速查詢，當然我所寫的都是我對於spec的理解，所以希望有這方面的專家，可以討論不同的見解，也歡迎大家討論與指教。

PCIE:
■原理PCI Express - LTSSM Equalization狀態機推演
由於PCIe通道傳輸的特性，會有所謂的碼間干擾(Inter-Symbol Interference，ISI)，而導致資料無法被辨識，且隨著PCIe頻率越來越高，這個問題會更加明顯，因此必須透過
Equalizer來調整彼此間的訊號，得到比較好的眼圖，搭建起溝通的橋樑，此篇為EQ
LTSSM的推演。

https://reurl.cc/VjGMzb


■原理PCI Express - LTSSM 狀態機推演 "Detect -> Polling -> Configuration ->
L0"
PCIe為point-to-point interconnects(點對點的連接)，所以就算系統上由多層PCIe bus所構成，每個component只要負責與他對面的component之間的link negotiation就可以了，這篇文章主要會推演兩個端點之間的LTSSM是如何從Detect state演進到L0。

https://reurl.cc/akpd4D

■簡介PCI Express: Link Training and Status State Machine( LTSSM 狀態機 )
由於工作上很容易會遇到PCIe Link上的問題或者我們需要驗證LTSSM state transition有沒有符合預期 ，常常需要透過Protocol Analyzer錄製PCIe Trace來進一步分析。此篇主要會介紹Traning Sequence，和各個LTSSM state主要目的為何。

https://reurl.cc/9Od37x


■原理PCI Express: Advanced Error Reporting(AER)
Advanced Error Report(簡稱AER)為PCIe 較為強健的錯誤回報機制，在PCI Express?
Base Specification Revision 3.0 的6.2節"Error Signaling and Logging"章節有詳細的介紹整個AER的logging與repoting機制，由於工作上常常遇到Linux Kernel log中，出現AER error訊息，所以又把spec拿出來翻一翻，藉此寫一篇關於AER的機制，方便以後查詢。

https://reurl.cc/veyva1


NVME:
■原理NVM Express - NVMe Submission Queue & Completion Queue (SQ & CQ)
NVMe最基本的communicate架構主要是建立在Submission Queue和Completion Queue，
Host Software透過Submission Queue來提交command讓NVMe Controller執行，
Controller會透過Completion Queue來回報command執行狀況為何。此篇主要介紹NVMe基本架構。
https://reurl.cc/bkZYVd

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※ PTT留言評論
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 125.227.10.151 (臺灣)
※ PTT 網址
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iamala 04/11 14:02推推

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lolpklol097504/11 14:05群聯 推

推

gn01216674 04/11 14:06推

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s869225 04/11 14:07推

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legendary02 04/11 14:09推推

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kuyfd456 04/11 14:13推

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andyw761216204/11 14:14推

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bnd0327 04/11 14:17推推

推

Eligor41 04/11 14:17推

推

tim82518 04/11 14:19推

推

djboy 04/11 14:19謝謝分享

推

fakon 04/11 14:19先推一個

※ 編輯: Caramel715 (125.227.10.151 臺灣), 04/11/2022 14:22:14
推

benson01 04/11 14:21推

推

loveabc 04/11 14:29推

推

roy19991013 04/11 14:30推

推

lohas1019 04/11 14:30知識 推!

推

andrew82465 04/11 14:31推推 動畫清楚明瞭

推

sabar 04/11 14:31謝分享

推

gugeegee 04/11 14:32推推 真的看到都會背章節了XD

推

cjw0716 04/11 14:33推，謝謝學長

推

ulovebaby 04/11 14:33smi 無私讚讚讚

推

ja5566412 04/11 14:34推！最近也在study Front end 的spec，這些資料讓

→

ja5566412 04/11 14:34我收益良多。

推

aika472405 04/11 14:35推

推

b0117 04/11 14:39請問原po是在p還是s高就？

推

Lhmstu 04/11 14:41推，感謝分享

推

e80276 04/11 14:42推推

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leojojo 04/11 14:44推推

推

basterds 04/11 15:04和我想的差不多 (茶)

推

matthewka 04/11 15:33推

推

chiro1982 04/11 15:36我記得ssd fan有好幾篇對FE介紹的也蠻詳細的

其實我就是看到大陸很多這種技術文章， 但在台灣很少看到， 因為大陸有些用語我看得不太習慣， 所以我就自己寫了

推

sustr55 04/11 15:38推

推

tech1140 04/11 15:38感謝分享

推

yugi2567 04/11 15:40想也知道群聯

推

hihihihsuan 04/11 15:42感謝分享！

推

a9101214 04/11 15:45推

※ 編輯: Caramel715 (125.227.10.151 臺灣), 04/11/2022 16:08:19
推

lplay 04/11 15:49good

推

ShangLai 04/11 15:52推

推

stevenwin 04/11 15:54推

推

dear82000 04/11 16:02感謝高手分享

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shoushing 04/11 16:03推 剛拜讀完大大的AER

推

bloodpiece 04/11 16:06只能推了

推

kjay 04/11 16:09感謝分享 造福雜魚我

推

ckpetercheng04/11 16:11好文推推 台灣沒有這種技術社群真的可惜

推

jupei 04/11 16:21狂

推

xoy232 04/11 16:45推

推

kolipjum1 04/11 16:48推大神

推

s89029 04/11 17:01推推

推

ninja4great 04/11 17:02推

推

la8day 04/11 17:03推

推

yorkeram 04/11 17:05推分享 很多技術文章都簡體居多

→

sheepxo 04/11 17:05推

推

samluna 04/11 17:24推

推

jacky31232 04/11 17:37推

推

pilodee 04/11 17:42推

推

spirit 04/11 17:43好用心

推

zzztrees 04/11 17:47推推

推

happy410489 04/11 17:49推

推

hankower 04/11 18:09推

推

cityioio 04/11 18:11推

推

Helloyu 04/11 18:13好心人推推

推

ohohohya 04/11 18:17有沒有講程式的 我想看pci enumuration

印象中這個可能要講到BIOS， 因為BIOS會define MMIO base address位置， BIOS就依據這個base， 從bus number 0~255、dev 0~32、func 0~8， 三個for迴圈全部掃過一遍， 如果VendorID和DeviceID有值代表device存在

推

assassinzero04/11 18:21推推，感謝分享

推

jerry012188 04/11 18:22推

推

maxumin 04/11 18:27希望分享nvme2.0b,pcie5.0

推

longandersen04/11 18:28推

推

Dracarys 04/11 18:39好奇這specs都幾頁啊？

推

omnmnmnm 04/11 18:45推

推

AaronWang 04/11 18:58推

推

jasonwung 04/11 19:00推

推

aaron70221 04/11 19:01推

推

GenesisXD 04/11 19:01優文！

推

q10293847 04/11 19:09推推

※ 編輯: Caramel715 (125.227.10.151 臺灣), 04/11/2022 19:20:11
推

aspirev3 04/11 19:28推

推

BingLing 04/11 19:32推

推

god4yoo 04/11 19:46推

推

meokay 04/11 19:49推好心

推

hold5566 04/11 19:49push

推

goldie 04/11 20:07push

推

GuoJing18 04/11 20:33推

推

a901601 04/11 20:53推

→

dildoe 04/11 20:57伸手的連picsig會員都沒吧 XD

推

k798976869 04/11 21:04推

推

sitting 04/11 21:10感謝分享

推

roy415012 04/11 21:38推推 好文章

推

A1ch3mi5t 04/11 21:46推

推

rockrock112704/11 22:07優質文章 推！

推

woulin 04/11 22:13對岸csdn很多這類文章

沒錯，我很多PCIe知識也都從那邊獲得

※ 編輯: Caramel715 (1.169.193.191 臺灣), 04/11/2022 22:16:10
推

anewlife 04/11 22:19推推

推

jarjar3215 04/11 22:19推

推

rosty 04/11 22:36推

推

qoo69600 04/11 22:37好文一起推

推

dnweimin 04/11 23:04推

推

lplpkkk 04/11 23:15推

推

caeserhaha 04/11 23:36有沒有人要寫FTL的

其實我也很想看，不然我都不知道back-end在做什麼 XD

推

ho83leo 04/11 23:37不錯

※ 編輯: Caramel715 (1.169.193.191 臺灣), 04/11/2022 23:39:36
推

gR7P4zXH 04/12 00:16o.o

推

TWkobe 04/12 00:26Haha 我想寫FTL 的筆記但感覺會牽涉機密，一般常見

→

TWkobe 04/12 00:26的感覺看論文就好

有道理，其實FTL的精隨就是如何去操作NAND， 現在為了省錢好像都使用TLC，但TLC的缺點就是P/E值較低 所以演算法非常重要，因為要延長NAND的壽命 演算法就是公司的Know-how了吧

※ 編輯: Caramel715 (1.169.193.191 臺灣), 04/12/2022 00:39:24
推

tim32338519 04/12 00:50推 感謝分享

→

rizman28 04/12 01:06好人好事

推

BlueToast 04/12 01:14好人

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apple5811 04/12 01:31用心好文 推推

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a830606 04/12 02:08讚

推

Jiraya 04/12 02:22推

推

jason911665 04/12 02:41推推之前就有看過大大的文章 非常實用

推

poem5566 04/12 03:08高手推

推

EinArthur 04/12 05:06厲害 推

推

mikemike102104/12 05:18我們可以來建立台灣的技術社群

→

mikemike102104/12 05:19個人有建立了 forum.community.tw

→

mikemike102104/12 05:19能使用markdown跟自動為程式碼上色等，也能當一些靜

→

mikemike102104/12 05:19態部落格的留言系統或者用rss轉貼（經作者同意）。

→

mikemike102104/12 05:19歡迎大家來試試

推

ppony 04/12 06:37慧榮？

推

ppony 04/12 06:47強

推

neil908413 04/12 08:11推 用心

推

iori305 04/12 08:29推

推

Padparacha 04/12 08:42我的天啊我在bios海載浮載沉的時候就是你的網誌救了

→

Padparacha 04/12 08:42我一命QQ

推

qq155266 04/12 10:30推

推

southwind 04/12 11:15大推!

推

koka813 04/12 11:24讚喔

推

loge400 04/12 11:46推！ 這太讚了

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tuner123 04/12 11:52推

推

albert7530 04/12 12:20FTL一定有known how, 不用想了

推

albert7530 04/12 12:22我建議可以朝flash access下手，例如分析讀data ret

→

albert7530 04/12 12:22ension nand scaled, read refrence 這就無關機密了

推

ipieee 04/12 12:50推一個

推

freezeblue 04/12 13:17好文推~

推

bloodmoon16 04/12 13:26推

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Leo930057 04/12 13:27推爆

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SMInice 04/12 14:02學長推

推

elesterknigh04/12 14:16推 分享

推

warcraft354 04/12 15:04推！！

推

panrong 04/12 17:59推! 要不要在動畫裡放國旗XD 以防...

有道理，以防被偷，以後加個浮水印好了

推

u9412038 04/12 18:39推

※ 編輯: Caramel715 (125.227.10.151 臺灣), 04/12/2022 19:13:56
推

goldie 04/12 19:15推

推

shibin 04/12 21:24推，NVMe台灣的文章真的不多

推

NotForever 04/13 00:26推 感謝你～

推

apnsd2y 04/13 01:17推

推

sef96121 04/13 08:41推

推

nic0935 04/13 09:29高

推

hh440977 04/13 09:34推

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heaviest 04/13 10:17推

推

peterlin022404/13 11:57讚

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nomorex6 04/13 16:58推

※ 編輯: Caramel715 (1.169.224.116 臺灣), 04/13/2022 19:29:20
推

pudin0116 04/13 23:11推

推

yhaoo666 04/14 00:44讚，寫的很棒，受用無窮

推

Milesians 04/14 18:55推

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a910184 04/15 08:23必須推

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craigwang 04/17 00:08 push

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cherry0712 04/18 23:23推好心

推

xx5236294roy04/19 22:48我推

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