Nous avons vu beaucoup de hacks PCIe sur Hackaday, et bon nombre d’entre eux se résument à des pirates informatiques tirant le PCIe vers un endroit où il n’était pas censé être. Aujourd’hui, nous pouvons régulièrement trouver des liens PCIe x1, x2 et x4 dans notre technologie, grâce à la prolifération d’éléments tels que les SSD NVMe et les puissants SoC bon marché qui font apparaître le PCIe à portée de main.
Dans la série PCIe For Hackers, nous avons parlé du PCIe et de son côté cool, de tous les avantages qu’il présente pour les pirates, nous vous avons donné des règles de disposition et d’interconnexion, et avons même abordé des choses comme les commutateurs PCIe et la bifurcation. Cependant, il y a un sujet que nous n’avons pas beaucoup abordé : celui des liens PCIe externes.
Aujourd’hui, j’aimerais vous parler d’OCuLink – une norme que les pirates ne connaissent peut-être pas encore comme option chaque fois que nous devons sortir le PCIe de votre projet, et qui devient actuellement de plus en plus populaire dans l’espace eGPU. Essentiellement, OCuLink est au PCIe ce que eSATA est au SATA, et si vous souhaitez créer un eGPU ou un « socket PCIe » externe, OCuLink pourrait faire des merveilles pour vous.
Capacités respectables
Comme toute norme haut débit, PCIe a des exigences strictes lorsque les choses vont vite. Même si PCIe est connu pour être moins sensible aux liaisons de moindre qualité en raison de ses capacités de formation de liaison et de rétrogradation de génération, à des vitesses de liaison plus élevées, même les sockets traversants par rapport aux sockets SMD peuvent faire la différence. Ainsi, si vous souhaitez accéder à un débit élevé, vous avez besoin d’un câblage et de connecteurs appropriés, destinés à une utilisation hors châssis – et OCuLink vous offre tout cela, à bas prix.
OCuLink est assez sans précédent en ce qui concerne le matériel officiellement pris en charge pour extraire des liens PCIe en externe. Il y a Thunderbolt, bien sûr, mais il doit convertir PCIe en paquets sur une liaison Thunderbolt, vous ne pouvez donc pas effectuer un câblage direct sans fioritures et avez besoin d’une technologie propriétaire, ce qui vous fait dépenser 100 $ ou plus à chaque extrémité de la liaison. Votre SoC ne prend probablement pas en charge Thunderbolt, et c’est une bonne chose étant donné à quel point il s’agit toujours d’un jardin clos.
OCuLink peut vous offrir une liaison PCIe 4x ou 8x en utilisant respectivement les options 4i et 8i, avec des connecteurs bon marché, des câbles fiables, ainsi qu’un écosystème vivant et en pleine croissance. C’est également une bonne démonstration de ce dont vous avez besoin pour sortir le PCIe des boîtiers confortables dans lesquels il habite généralement, et c’est un standard raisonnablement ouvert pour tout ce qu’il offre. Allons creuser !
Mécanique accessible
Tout d’abord, ce que vous recherchez pour une telle norme, c’est un brochage bien défini, un connecteur convivial et une abondance de connecteurs et de câbles dans le monde réel. OCuLink atteint tous ces points et il existe une multitude de matériel sur des sites comme Aliexpress et Amazon. Si vous disposez d’une prise M.2 M-key avec un lien 4x gratuit, vous pouvez facilement la retirer de votre appareil via un câble OCuLink – il existe des cartes M.2 à 20 $ avec des prises OCuLink. Il en va de même pour les emplacements PCIe de bureau : les adaptateurs bon marché ne manquent pas.
À première vue, vous ne voudriez pas sertir votre propre câble OCuLink – et ce n’est pas obligatoire. Des câbles sont également facilement disponibles en ligne, dans différentes longueurs et largeurs de liaison – SFF-8611 et SFF-8612 sont de bons mots-clés pour tout ce qui concerne OCuLink. Ils sont vraiment bon marché, vous pouvez en obtenir un pour 10 à 20 dollars. Les câbles sont un peu plus rigides que les câbles USB-C compatibles Thunderbolt. Néanmoins, ils sont faciles à utiliser et il existe même des connecteurs à verrouillage au cas où vous ne voudriez pas de déconnexion soudaine.
Les connecteurs OCuLink ressemblent un peu à DisplayPort et sont faciles à trouver en ligne. Tout comme l’USB-C, ils ont deux côtés, haut et bas, et le pas des broches nécessite un connecteur à deux rangées. Vous ne verrez malheureusement pas de version SMD + THT comme nous l’obtenons souvent avec les prises USB-C – vous devrez faire du pochoir et de la refusion des « tampons sous l’emballage ». Cela dit, c’est tout à fait à portée d’un pistolet à air chaud standard et d’un peu de pâte, ou peut-être même simplement de tampons étamés en fer et d’un peu de flux !
Quelques circuits supplémentaires
Il n’y a pas de rails d’alimentation dans le brochage OCuLink, ce qui est logique – cela aurait été un véritable terrier de lapin, étant donné la diversité des périphériques PCIe. Vous devrez vous occuper de l’alimentation séparément, et la même chose pourrait être le cas pour la paire d’horloges REFCLK – elle n’est pas incluse dans le brochage standard. Il est possible d’obtenir REFCLK via des câbles OCuLink, et certains brochages utilisent des broches VSP pour l’horloge, donc si votre périphérique en aval ne peut pas récupérer l’horloge à partir des données PCIe, c’est ce que vous pourriez finir par faire.
Si vous souhaitez étendre le PCIe sur une plus longue distance et le rendre plus convivial, vous aurez également besoin d’un retimer PCIe. Il reconditionnera votre signal PCIe, l’aidant à se remettre de toute perte causée par le câble et les connecteurs impliqués. Souvent, un retimer fournira également une protection ESD en prime – si vous souhaitez effectuer un hotplug, rappelez-vous que PCIe va directement à un CPU/chipset/SoC en règle générale et qu’il a généralement des diodes ESD moins puissantes, ce qui en fait un joli Partie d’un système sensible aux ESD !
Il existe également de la documentation de PCI-SIG elle-même que vous pourrez peut-être trouver en ligne si vous le souhaitez ; Sur le plan pratique, il existe de nombreuses ressources regroupées au sein de la communauté. De plus, les gens fabriquent de plus en plus d’adaptateurs OCuLink DIY, et l’adaptateur illustré est même open source ! J’espère que celui qui lit ceci prendra soin d’ouvrir ses projets en open source – les designs de référence sont toujours utiles et permettent à chacun de construire des choses de plus en plus cool !
En constante croissance et mérite d’être connu
En production, OCuLink a été beaucoup utilisé dans les serveurs modernes, où il n’est pas rare de vouloir du PCIe à un demi-mètre du chipset, connecté à quelque chose comme une baie remplie de disques NVMe. À mesure que la technologie se répand, elle est également de plus en plus adoptée dans le domaine des ordinateurs portables ! Actuellement, il est utilisé par les bricoleurs d’eGPU, avec des personnes ajoutant des prises OCuLink à des appareils comme les mini-ordinateurs portables GPD, ou des ordinateurs portables complets comme le Lenovo Thinkbook, ce dernier arborant une option d’adaptateur tiers qui détourne une prise de récepteur Logitech ajoutée par Lenovo.
Vous pouvez toujours mettre du PCIe sur des câbles USB3, HDMI et USB-C – c’est ce que nous faisions avant OCuLink ! Et, si vous voulez une référence sur la façon de bien faire les choses, enseignée par un écosystème moderne qui assure une connexion à large bande passante sans transpirer, la liste des projets OCuLink ne fait que s’allonger – c’est pourquoi vous méritez de le savoir. Comme une option.
