NVMe System Bus (PCI Express) Registers

PCI Bus (Peripheral Component Interconnect Bus)
컴퓨터 메인 보드에 마우스, 키보드와 같은 주변 장치를 장착하는 데 쓰이는 컴퓨터 버스의 일종

• PCI 특징

1. 빠른 전송속도
33MHz부터 266MHz 이상의 clock cycle
2. 단일화된 인터페이스
CPU와 PCI Bus사이에 System/PCI bus bridge를 설치하여 여러 프로세서를 위한 설계 가능
3. 하나의 Device에 동시에 여러 개의 function을 지원

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express)

• PCIe 장점

  1. Bandwidth 증가
  2. Bus Clock Cycle 증가
  3. Bus Width 감소
  4. 회로의 단순화
  5. PCI Device SW 호환성 증가

• PCIe 특징
  PCI(병렬 BUS) -----> PCIe(직렬 BUS)
  PCI slot을 그대로 사용해 여러개의 slot을 공유하지 않고 1:1로 연결해 사용함
  여러 장치를 붙일 경우 PCIe switch를 사용해 다수의 EndDevice를 연결할 수 있도록 함

---

PCIe 계층 구조 : 5개의 Layer

PCIe 데이터 전송

1. Transaction Layer에서 packet 단위의 전송을 위해 packet을 형성하고 Link Layer로 전송한다.
2. Link Layer에서 데이터의 신뢰도를 위한 CRC코드를 전달받은 데이터에 삽입한다.
3. Physical Layer에서 frame을 붙여 데이터를 추가한 후 128b/130b(Gen3기준) 인코딩을 해 데이터를 전송하기 위해 직렬 data로 변환한다.

이 섹션에서는 PCI Express가 사용되는 시스템 bus인 경우의 PCI Express 레지스터 값에 대해 설명한다. 구현에서는 다른 시스템 bus를 사용할 수 있다. PCI의 파생 모델이 아닌 시스템 bus를 사용하는 경우 이 섹션은 적용되지 않는다(n/a).
이 섹션에서는 NVM Express controller를 위해 PCI 헤더, PCI 기능 및 PCI Express 확장 기능을 구성하는 방법에 대해 자세히 설명한다. 표시된 필드는 해당 PCI 또는 PCI Express 사양과 중복된다. PCI 문서는 이러한 레지스터의 표준 사양이며 이 섹션에서는 NVM Express controller에 대한 추가 요구 사항을 자세히 설명한다.

MSI-X는 권장되는 인터럽트 메커니즘(interrupt mechanism)이다. 그러나 일부 시스템에서 MSI-X를 지원하지 않을 수 있으므로 장치에서 MSI Capability(MSI 기능)와 MSI-X Capability(MSI-X 기능)를 모두 지원하도록 선택할 수 있다.
Implementations는 강력한 오류 처리를 위해 고급 오류 보고 기능을 지원하는 것을 권장한다.

2.1 PCI Header