基于PCIE的高速密码卡PCB设计分析

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:徐玲俐
[导读] 摘要:信号传输渠道与体系的构建,在现代信息沟通结构完善中发挥着关联性作用。
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        摘要:信号传输渠道与体系的构建,在现代信息沟通结构完善中发挥着关联性作用。基于此,本文结合PCIE与PCB相关理论,着重从宏观设计、叠层管理等方面,探究基于PCIE的高速密码卡PCB设计要点,以达到明晰技术要点,促进社会计算机信号传输渠道优化的目的。
        关键词:PCIE;高速密码卡;PCB
        引言
        高速密码卡,是信息传输体系中安全系数较高的载体形式,它不仅满足了线路板大容量的存储需求,还通过代码加密法增加了信息载体的安全性。为了将密码卡信息传输优势的特征展示出来,自然也要对此种高速密码卡的结构进行综合调控。
        一、PCIE与PCB概述
        (一)PCIE
        PCIE,即高速计算机扩展总线标准,它主要是通过高速串行点双渠道对接传导,实现信息传输与共享[1]。与传统的信息传输方式比较,它具有信息传导速率快,开发延展性强等特征。
        从PCIE的结构层面来说,它的实践形式主要包括互联、通道、以及串行总线三个方面。其中互连,是指PCIE可借助逻辑通信链路,在物理信号传输框架之上,实行信号渠道之间的沟通[2]。通道,是指信号传输信道在四条线、信号轨线的基础上,进行的信号传输信号加密管理方式,比如常见的“信号前缀”等。串行总线,就是指在线路板的基础上,实行的线路输出宽信号波式的调,它主要用于串行点双渠道中信号的嵌入式调节。
        (二)PCB
        PCB,即印刷线路板,是当代电子元器件的支撑体,它主要作为电子元器电气连接的载体[3]。依据PCB的设计层数,可将其分为单面板、双面板、以及多层面板三类。单面板,是指在PCB基础结构之上设定的最基础的面板形态,此种线路板的表层线路结构相对简单;双面板,是利用导孔将两个单独的面板结构组合在一起,但其版面上所要连接的线路,要远比其体系结构复杂的多。多层面板,是指将4-8块PCB组合在一起,从而构建起线路承接范围更大,信号沟通活跃度更高的传输载体,这是一种复杂度较高的信息交流方式。
        基于PCIE的高速密码卡PCB的设计结构,是将高品质信号传输特征与高强度电气装置体系运转的基本状况相对融合,以实现信息沟通体系在设计中不断的进行信号沟通能力的优化。
        二、基于PCIE的高速密码卡PCB设计探索
        笔者将基于PCIE的高速密码卡PCB设计要点归纳为:
        (一)宏观设计分析
        PCIE作为信息传输信道,虽然虚拟空间中有较为稳定的信号衔接端口,但在实体环境中却无法在单独运转的状态下发挥信息快速传输的作用,而是要以芯片为载体,通过IP模块设定的方式,达到高速密码卡优化设计的目的。一般高速密码卡PCB设计需要放置在1-4个SM芯片之上,用以实现初始设计、密钥管理、信息备份、以及权限监管等系列活动。其一,将PCIE放置在PC主板结构之上,并利用SRAM载体,边缓存、边进行PCIE信号传输。其二,在程序外部放置一个信号信号沟通体系,用以进行密码卡外部硬件运作的辅助。
        即,基于PCIE的高速密码卡PCB是信号传输与频率优化载体,它一方面需要以PC主板机为基础,保障PCIE高速密码运行的协调性;一方面也需要有对应的指令操控指令作为辅助,两者属于内外均衡配合的程序运转状态,其过程为信号沟通体系的优化安排和协调化规制提供了坚实性保障。
        (二)设计关键要点
        1.叠层管理与布局设计
        高速密码卡PCB作为信号传输的表现形式,主要是依靠叠层消除电磁传输中的辐射感应。所谓高速密码卡PCB叠层设计,就是指在在基础电路板结构设计之上,将存在相同点的信号传输链路借助“相同点”进行链路之间的叠加放置,以确保高速密码卡PCB能够同时进行多重链路信号的传导与互动。比如,技术人员进行高速密码卡PCB底层设计时,一方面通过寻求“相同点”的方式建立信号底层链路,一方面也通过脚本密度调节法进行链路信号密度的调整,此种从信号传输基本情况入手,实行高速密码卡PCB综合管理的方式,就是信号传输与信道传输稳定性探索的体现形式。
        高速密码卡PCB部分的布局管理,是从链路信号层的传输情况上进行结构科学程度的对应判断。比如,常见的高度密码卡结构主要包括信号层、地层、以及电源层三个部分。进行信号传输期间,密码卡PCB的布局需注重链路叠层放置部的合理性和稳定性。

在数据库部分进行引脚、晶振同时放置时,技术人员就可以结合线路位置放置的基本情况,对应进行元器件布局的位置调整,从而实现密码锁元器件综合控制,信号防干扰性传输的效果了。
        2.电源部分设计
        基于PCLE的高速密码卡PCB结构,主要是依靠电力信号的传输,实现信号交换与对应调节。为此,高速密码卡PCB结构中的电力传输能力的稳定程度,也会在一定程度上对高速密码卡PCB的应用灵活性产生干扰。其一,高速密码卡PCB依靠多重电路渠道,对信号波传输中的公共阻抗耦合干扰问题进行对抗;其二,高速密码卡PCB可按照“W≥L1×I1”的模式进行电源强度的计算。其中“W”表示电线的宽度,“L1”表示高速密码卡PCB底层电流,“I1”表示高速密码卡PCB顶层电流。当该公式成立时,高速密码卡所设定的电源大小就是信道传输结构得以正常运行的状态;其三,高速密码卡PCB进行电源体系构建期间,分别采取了集中式和分布式两种方法进行布线设计。集中式电源能够需在高速密码卡PCB线路整体内部进行动力转换,而分布式结构则可以在外部衔接领域上进行运转调节。
        以最常见的高速密码卡PCB形态为例,将芯片部分的电源设计结构分为主干PCIE部分、辅助PCIE部分两大模块,前者主要负责常规性高速密码卡PCB的信号波传输,辅助部分用于主干故障、或者是芯片内传输信号大面积传输时的辅助。
        也就是说,基于PCIE的高速密码卡PCB需要在电源整体设计与规制过程中,做好动力传输与操纵体系领域的最优化管理,同时也应具有较好的产业结构优化方案,它是有序的高速密码卡PCB设计规制方法。
        3.过孔部分规划
        基于PCIE的高速密码卡PCB设计中,过孔部分设计是高速密码卡PCB布局规划中关联结构。它的结构设计点的选定、关联,将直接对高速密码卡PCB后续接收信号的稳定性、强度等方面产生干扰。为此,技术人员也要尤为注意关于高速密码卡PCB中过孔部分的要点分析。其一,高速密码卡PCB中的过孔位置选定上,应尽量在链路层的中心位置,这样高速密码卡上的链路到各个部分之间的距离基本保持一致,信号的传输速度自然也就得到了保障。其二,高速密码卡PCB中的过孔部分,应保障过孔部分传输信号与主时钟信号的频率保持一致。信号过孔传播过程中,本身就存在着相似信号波干扰的问题,如果外部信号传输提示装置,不能在外部辅助传导时将这一干扰进行压缩,附加干扰信号波将对主体信号传输造成冲击,为此,实行信号波传输与综合分析过程中,核心信号将无法实现长效性传导。一般而言,实际操作时可高速密码卡PCB过孔结构设置为蜘蛛型、树状型、以及分支型三种,此种形态下的高速密码卡PCB过孔传输形态,可最大限度的保障链路信号部分信息干扰情况下降。
        4.高速信号线路分布
        高速密码卡PCB中信号的分布与调整,也是电子信号链路管理中不可忽视的一方面。其一,基于PCLE的高速密码卡PCB结构,需要按照“蛇形走向”进行高速信号链路的分布。此种高速密码信号线路分布结构,可确保PLCE总线部分信号传输时,主线路和辅助线路之间保持平行运作的状态,此时信号传输时主体不仅可以受到密码层的保护,还可以规避数字信号链路持续传输中持续干扰的问题产生,从而创建了一个动态化的高速密码卡信号沟通体系。其二,高速密码卡PCB信号链路采取双向并排调节结构进行信号调配,其过程是信号发送与接收部分对应传导的过程,在持续性信号交换的状态之中,高速信号线路对应传输的方式,迎合了当前数字信号链路线路板大容量、持续性的传输需求。其三,基于PCLE的高速密码卡PCB结构设计,应将高速信号传输期间,运用走线调控法,对阶段传输信号的线路进行规整与调节。
        比如,基于PCLE的高速密码卡PCB设计过程中,程序人员首先从线路结构外形上确定为“蛇形”线路结构,同时采取双向并排调节法,对PCLE结构之上的高速密码卡PCB进行线路规制结构的对应性安排。其次,采用专业的信号检测设备,对高速密码卡PCB中信号的分布和调整系列性活动进行对应调节。尤其是对密码操作与规制管理部分,要实行密码链路与信号传输部分的对应化调节;最后,逐步将各个部分的高速密码卡PCB中信号辅助结构进行微调完善,再进行相应的高度信号线路的局部优化即可。
        结论:综上所述,基于PCIE的高速密码卡PCB设计分析,是信息技术结合时代发展需求不断进行自我调整与优化的理论归纳。在此基础上,本文通过宏观设计分析、叠层管理与布局设计、电源部分设计、过孔部分规划、高速信号线路分布等方面,探究基于PCIE的高速密码卡PCB开发要点。因此,文章研究结果,将为信号传输体系优化提供新思路。
        参考文献:
        [1]杨会,宋航,肖夏.基于场路仿真的PCIe电磁干扰分析及优化设计[J].强激光与粒子束,2020,32(04):101-107.
        [2]赵军,曾学文,郭志川.支持国产密码算法的高速PCIe密码卡的设计与实现[J].电子与信息学报,2019,41(10):2402-2408.
        [3]马龙宇.基于SR-IOV虚拟化技术高速密码卡的设计与实现[D].上海交通大学,2016.
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