最近和用户沟通如何测量笔记本电脑里面BGA封装的DDR5颗粒的功耗的，和国外工程师沟通后，发现可以使用一种个非常方便的方法“旁路“长时间监控这些BGA DDR5颗粒，实际上，这类”旁路方法“可以用应用于任意的非标准接口，例如我们经常谈到PCIe插卡、U.2, U.3, SAS, SATA, M.2, EDSFF(E1,S E1.L, E3.S, E3.L)等各类插卡或者SSD/HDD的测试。 虽然使用shunt机制旁路监控，但是监控软件还是和各类标准接口的软件是同一套软件，更加具体的、详细的监控软件（QPS - Quarch Power Studio）可以参考我们之前的多期视频，如下：   【高清视频】手把手教你如何测试HDD/SSD功耗并监控sideband信号 【高清视频】手把手教你如何对HDD/SSD进行电压拉偏以及功耗测量 Quarch热插拔_故障注入模块 + PAM联合测试演示 Quarch PAM操作培训视频   该方法可以用于各种BGA封装芯片，或者非BGA封装芯片的电压、电流、功耗测试和测量。下面我们介绍一下使用这种Shunt Power Analysis Module (PAM) 在BGA封装芯片功耗分析中的应用，这部分内容在我们的白皮书的《 12. 附录C：Quarch功耗测试/分析速查》也提供更多信息，参见下图。   在现代电子设备中，功耗分析是确保性能与稳定性的关键环节，尤其是在高密度集成电路（如BGA封装的DDR内存芯片）中。本文将探讨如何通过Quarch的Shunt Power Analysis Module（PAM）来精确测量和分析BGA封装芯片，特别是DDR5内存模块的功耗，并展示该技术如何为电气工程师提供更准确的数据。 1. Quarch Shunt PAM概述 Quarch的Shunt Power Analysis Module（PAM）是一种高精度测量工具，专为测量芯片及其电源的电流、电压和功耗而设计。该模块采用外接分流电阻的方式，通过测量电流和电压的变化来推算功耗。这种方式的优势在于，它能够在不干扰设备工作状态的前提下，提供实时的功耗数据，是对传统万用表测量方法的有力补充。 2. BGA封装DDR内存功耗测量挑战 BGA（Ball Grid Array）封装是一种常见的高密度封装形式，广泛应用于内存芯片（如DDR5模块）。在笔记本电脑或服务器中，DDR5内存模块不仅需要高带宽，还要求在极低功耗下运行以确保电池寿命和系统稳定性。因此，精确测量和分析BGA封装DDR内存的功耗变得尤为重要。 BGA封装的DDR5内存芯片通常具有多个电压轨（如VDD, VDDQ），并且这些电压轨的电流变化直接影响到功耗。传统的功耗测量方法，如使用万用表，往往无法提供高精度的实时数据，特别是在多电压轨、多通道并行工作的情况下。为此，使用Quarch的Shunt PAM可以解决这一挑战。 3. Quarch PAM在BGA封装DDR5功耗分析中的应用 根据最新的客户反馈和使用经验，Quarch的Shunt PAM模块已经在多个应用场景中获得成功应用，尤其是在BGA封装DDR5内存的功耗分析中。以最近的案例为例，两个客户都在使用Shunt PAM进行功耗测试，其中一个客户将其电压轨连接到4通道Shunt PAM模块，而另一个客户则使用了外部的分流电阻测试夹具来连接已嵌入测试板上的分流电阻。 在这些案例中，Shunt PAM模块的优势非常明显： 高精度测量：Shunt PAM能够准确测量低至100µA的电流，使得即使是低功耗的DDR5模块也能被精确分析。 简易自动化：通过Shunt PAM，客户能够轻松实现自动化数据采集，避免了传统手动测量的繁琐和误差。 灵活性：对于已嵌入分流电阻的测试板，用户可以选择外部分流测试夹具，这样可以在不影响电路正常工作的情况下，进行精准的功耗测量。 数据丰富性：Shunt PAM提供了多个电压轨的实时数据，帮助工程师深入分析每个电压轨的功耗变化，从而优化设计和调试过程。 4. 如何使用Quarch Shunt PAM进行功耗分析 使用Quarch Shunt PAM进行功耗分析的步骤如下： 选择适当的Shunt PAM模块： 对于低功耗应用（如DDR5内存），可以选择2通道模块，该模块支持低至100µA的电流测量。 如果需要测量多个电压轨或更高功耗的应用，4通道模块将提供更大的测量灵活性。 连接电压轨： 如果客户的测试板已经设计了嵌入式分流电阻，可以使用Quarch的外部分流电阻夹具将Shunt PAM模块与电压轨连接。 对于未设计嵌入分流电阻的测试板，则需要将电流路径通过Shunt PAM模块的内部分流电阻进行测量。 配置和数据采集： 配置Shunt PAM模块，确保选择合适的电流量程并设置自动采集模式。 通过Quarch提供的软件界面，可以实时监控电流、电压及功耗数据，并进行数据记录和分析。 数据分析与优化： 根据实时采集的功耗数据，工程师可以深入分析每个电压轨的表现，识别潜在的功耗问题，并优化电源管理策略。 如果需要，用户还可以通过不同的测试场景（如高负载、低负载等）对比分析功耗变化。 5. 案例分析：客户成功故事 如前所述，多个客户已经成功使用Shunt PAM模块进行BGA封装DDR5内存的功耗测试。在上周国外的一次客户访谈中，一位客户分享了他们如何利用Quarch的外部分流电阻夹具和4通道模块，精确捕捉到DDR5内存模块在不同工作负载下的功耗变化。另一个客户则通过将电压轨连接到2通道模块，获取了每个电压轨的详细功耗数据，帮助他们优化了内存的电源设计。 6. BGA芯片功耗监控总结 Quarch Shunt PAM模块提供了一个高效、精确的解决方案，用于分析各类BGA封装芯片的功耗，尤其是在测量DDR5内存的功耗时。通过其强大的电流、电压和功耗测量能力，结合外部分流电阻夹具的灵活性，工程师可以轻松获取更丰富的数据，优化设计，提升产品性能。无论是低功耗测量还是多电压轨的并行分析，Quarch PAM都能够提供卓越的精度和便利性，是现代硬件开发中不可或缺的工具。 如果想了解更多，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的Chapter2章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年春节后增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加saniffer公众号留言，或致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。  

虽然全球现在已经开始逐步进入PCIe 6.0时代，领先芯片厂商都在开发PCIe相关的产品，但是有些芯片由于应用上不需要这么快的速度，例如工业控制芯片，还停留在较老的PCIe 3.0甚至PCIe 2.0时代，所以对于这些 PCIe 3.0协议分析仪还是有需要的。我们今天就通过已经停产了的SerialTek PCIe 3.0协议分析仪做了一个详细的近1.5小时的视频介绍，从技术原理、硬件连接、协议分析软件功能等step by step的手把手演示，让从来没有接触的协议分析仪的工程师看过以后也能彻底搞懂PCIe协议的问题诊断和分析！注意：PCIe总线上发生的任何问题都是大问题，计算、网络、存储等部件和设备都通过PCIe进行通讯，PCIe不稳定会导致系统瘫痪、蓝屏、死机、不稳定、慢速等各种各样的问题。如果大家想了解PCIe 3.0，4.0, 5.0, 6.0的协议分析仪、训练器/Tester和协议兼容性测试套件CTS，包括购买，产品试用等，可以通过本文底部的联系方式联系Saniffer公司。 我们花了总计至少8个小时拍摄了本期视频并处理添加了中、英文字幕供大家参考,参见下面的视频，如果想看高清视频一定要在电脑上打开下面的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！ PCIe Gen3 x4 协议分析仪产品培训总结报告 本报告详细总结了 PCIe Gen3 x4 协议分析仪产品培训，该培训共分为五个部分，重点介绍了 SerialTek 的 PCIe 3.0 协议分析仪，包括其 硬件结构、信号捕获原理、安装与连接方式、数据分析流程 以及 不同测试场景下的应用。以下为各部分的详细总结： 第一部分：PCIe 3.0 协议分析仪概述 1.1 设备介绍 介绍了 SerialTek PCIe 3.0 协议分析仪，强调其小巧便携的特点，可轻松放入电脑背包携带。 设备前面板包含多个指示灯，用于显示     同步状态（Arctivity）、TLP 传输状态、错误警告（Error 红灯） 以及 PCIe 训练过程（黄灯闪烁）。 Gen 指示灯 显示当前 PCIe 代际（Gen1、Gen2、Gen3），X 指示灯 显示通道宽度（X1、X2、X4）。 设备配备     LED 显示屏 以显示 网络状态、IP 地址     等信息。 1.2 连接方式 设备背面提供     12V 电源输入 和 Gigabit     Ethernet 网络管理端口，用于连接分析仪和主机进行数据管理。 设备底部标明     型号（Model Number）、序列号（Serial     Number）、缓存大小（Buffer Size），本培训所使用的型号为 36G 缓存版本。 第二部分：分析仪的工作原理 2.1 PCIe 链路捕获 分析仪用于捕获     PCIe 双向链路信号，需要将 上行信号（Upstream）和下行信号（Downstream） 引入分析仪进行分析： 下行（Downstream）：数据从 CPU（Root Complex）传输到终端设备（Endpoint）。 上行（Upstream）：数据从终端设备返回 CPU。 信号通过     PCIe 插卡（Interposer）     连接分析仪，实现链路数据的无损捕获。 2.2 信号分流机制 分析仪采用     信号分流技术，即： 每个 PCIe 通道（Lane）上的信号被拆分成两路： 一路继续传输到目标设备。 一路送入协议分析仪进行记录和分析。 这种信号高保真的信号获取方式保证了      无干扰捕获 PCIe 数据包，不会影响正常设备运行。 第三部分：设备安装与连接 3.1 设备安装 介绍如何使用     PCIe 插卡型 slot Interposer进行分析： 待测 PCIe 设备（如 SSD 或 FPGA 开发卡） 需要插入 Interposer，Interposer 再连接到主板 PCIe 插槽。 Interposer 上的 信号分流芯片 负责分割信号，并通过 HD Mini SAS 线缆 传输至分析仪。 3.2 连接步骤 确保 PCIe 设备已断电，将 Interposer 插入 PCIe 插槽，并连接被测设备。 通过 HD Mini SAS 线缆 连接 Interposer 与 PCIe 分析仪： 下行数据      连接至 Downstream 端口。 上行数据      连接至 Upstream 端口。 接通 Interposer 的外部供电（必须连接电源，否则无法正常工作）。 启动 PCIe 设备，分析仪会自动捕获并存储数据。 第四部分：M.2 与 U.2 设备测试 该部分演示了两外两种常见的PCIe接口类型如何连接到分析仪进行问题分析。 4.1 M.2 设备分析 对 M.2 SSD进行协议分析时，需要使用 Host Side Adapter（主机端适配器） 进行适配。 适配器类型： 2280（22mm 宽，80mm      长） 2240（22mm 宽，40mm      长） 2260（22mm 宽，60mm      长） 22110（22mm 宽，110mm      长） 信号传输流程： 1.CPU 通过 M.2 插槽 发送 PCIe 信号。 2.Host Side Adapter 拦截信号，并通过信号分流 方式将数据传输至分析仪。 3.分析仪记录数据后，传输到 PC 进行解码。 4.2 U.2 设备分析 U.2 设备（企业级 SSD） 采用 U.2 Interposer进行连接和数据捕获： 需将 U.2 设备的 信号线缆 连接到 Interposer 上。 Interposer 将 PCIe 数据信号 拆分，并传输到分析仪进行存储和解码。 该方式适用于      服务器环境下的 NVMe SSD 测试。 第五部分：数据采集与分析 5.1 数据存储 分析仪内置 36G 缓存，用于存储 PCIe 链路上的协议数据： 设备持续捕获      PCIe Ordered Set（序列集）、DLLP、TLP（事务层数据包） 并标注 时间戳。 数据存储到      FPGA 处理单元，并写入缓存。 用户停止数据抓取后，分析仪通过      Gigabit Ethernet将数据传输至 PC 端。 5.2 数据解码 使用专门的软件     解析捕获的数据： 通过      图形化界面（GUI） 观察 PCIe 事务流。 可查看      TLP、DLLP、ACK/NAK、错误包 等详细信息。 支持      过滤、搜索、时间对齐等高级分析功能，便于定位 PCIe 通信问题。 5.3 实验案例 课程中演示了     Intel M.2 SSD 的协议分析测试： 捕获      M.2 SSD 启动过程 的完整 TLP 交互数据。 观察 PCIe 链路训练（LTSSM） 过程。 解析      数据传输协议层细节，如 PCIe 事务、数据完整性检查、错误分析。 培训视频总结 本次培训系统地介绍了 SerialTek PCIe 3.0 协议分析仪的功能和使用方法，包括： 设备硬件结构（接口、指示灯、供电、网络管理）。 PCIe 信号捕获原理（双向信号分流、时序记录）。 设备安装与连接步骤（如何正确连接 Interposer）。 不同类型设备的协议分析方法（M.2、U.2）。 数据采集与解码分析（如何查看 PCIe 事务数据）。 通过本培训，用户可以掌握 如何使用 PCIe 分析仪进行协议分析、如何抓取 PCIe 数据流、如何解码数据并分析链路问题，从而提高 PCIe 设备调试、验证、故障排查的效率。 如果想了解PCIe/NVMe/CXL协议分析仪的具体功能，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的Chapter2章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年春节后增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加saniffer公众号留言，或致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。  

今天下面的视频简要讲解了在支持PCIe 5.0 M.2 SSD接口的笔记本电脑环境中，如何连接、使用 Quarch PAM（Power Analysis Module） + M.2 治具来监测、分析测试笔记本的L1.2低功耗表现，具体的、详细的监控软件（QPS - Quarch Power Studio）可以参考我们之前的多期视频，如下：   【高清视频】手把手教你如何测试HDD/SSD功耗并监控sideband信号 【高清视频】手把手教你如何对HDD/SSD进行电压拉偏以及功耗测量 Quarch热插拔_故障注入模块 + PAM联合测试演示 Quarch PAM操作培训视频   我们花了2个小时拍摄了本期视频并处理添加了字幕供大家参考,参见下面的视频，记得如果想看高清视频一定要在电脑上打开下面的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！ 视频内容简单总结如下： 1，介绍Quarch PAM 管理模块（QTL2312）和 PAM 治具（M.2 Gen4 规格）。描述了设备连接方法，包括电源供电、治具与模块之间的数据传输（双向Type-C接口）、模块与管理电脑之间的通信（USB端口）。 2，实际上电测试，通过Quarch官方监测软件Quarch Power Studio展现功耗监测过程与结果，内容包括简单的软件页面讲解与最后抓取到的低功耗状态图形界面展示。 如果想了解Quarch PAM的具体功能，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的chatper 4.3章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年春节后增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加saniffer公众号留言，或致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。  

国际上大部分公司SATA SSD的开发大概好多年前就停止了，但是国内的情况不大一样，包括政府、工业控制等很多领域还在使用SATA SSD和HDD。当然，企业级使用也有用SAS SSD/HDD。我们今天拍摄的的视频是采用全球销售最多的SerialTek公司的6G SAS/SATA协议分析仪，通过40分钟视频让你非常直观地了解如何分析6G SATA SSD的各种问题，保证看过后就知道Seagaste, WDC，Toshiba等传统SATA HDD厂家以及各其它SATA SSD厂家如何分析SATA 盘的各种故障和异常问题的了！ 我们花了2个小时拍摄了本期视频并处理添加了字幕供大家参考,参见下面的视频，记得如果想看高清视频一定要在电脑上打开下面的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！ 下面是视频总结文字供参考。 SerialTek 6G SAS/SATA Protocol Analyzer 硬件与软件培训总结 1. 设备概述 SerialTek 6G SAS/SATA 分析仪是一款用于分析和调试 SAS/SATA 协议的工具。主要用于监测主机与存储设备之间的数据传输，并进行协议分析、调试和故障排除。 前面板结构 设备前面板上有两对端口，分别用于连接     Initiator（主机） 和 Target（存储设备）。 对于 SAS 接口： I1 代表      Initiator（主机端） T2 代表      Target（存储设备端） 对于 SATA 接口： Host（主机） Device（设备） 连接方式： 左侧端口连接主机端 右侧端口连接存储设备端 设备采用差分信号线进行数据传输，确保信号完整性。 后面板结构 电源接口：19V 直流电源接口。 网络接口：千兆以太网端口（推荐使用直连方式）。 触发端口（Trigger In/Out）： Trigger In：可由外部信号（如示波器）触发数据捕获。 Trigger Out：用于发送触发信号，控制其他设备（如示波器）进行同步捕获。 2. 硬件工作原理 数据传输路径 设备通过      SATA/SAS 线缆 连接主机与存储设备。 监控数据流动，并将信号传递至      FPGA 进行实时解析。 FPGA 对数据包进行时间戳标记 并存入内存缓冲区（Buffer）。 数据捕获过程 设备通过      BusExpert 软件进行控制和管理。 通过 以太网接口      连接 PC，使用管理软件进行配置与数据分析。 支持 自动触发      和 手动触发，用于不同的调试场景。 设备可以存储      2.25G Buffer 的数据，确保长时间捕获不丢失关键信息。 触发与控制 手动触发：在发现特定现象时，手动按下触发按钮停止数据采集。 自动触发：设置特定条件（如 Bit Error）时，自动停止捕获。 外部触发（Trigger In/Out）：可与示波器等外部设备联动，实现精确的事件同步。 3. BusExpert 软件功能 BusExpert 是用于SerialTek 分析仪的数据采集与分析软件，主要包括以下功能： 基本操作 连接与配置 通过 IP 地址 连接设备（推荐使用静态 IP）。 设备连接成功后，软件自动识别并初始化。 数据捕获 通过 Start Capture 开始数据抓取。 采集过程中，可随时      Stop Capture 停止并保存数据。 数据保存 采集的数据可以      本地存储 为 trace 文件（File →      Save）。 便于后续分析和对比。 数据分析 数据视图 协议解码视图（Protocol View）： 以       时间戳 和 协议格式 展示数据流。 事务视图（Transaction View）： 显示 Host 和 Device 之间的交互，便于分析命令流。 直方图视图（Histogram View）： 统计数据传输速率、错误分布等信息。 数据表格视图（Spreadsheet View）： 按时间顺序显示数据帧，包含流控信息（如 HOLD、HOLDA、X_RDY       等）。 数据包视图（Packet View）： 详细显示每个数据包，包括 CRC 校验、EOF（End       of Frame）等信息。 协议分析 SATA/SAS 速度协商（Speed Negotiation） OOB（Out of Band）通信进行 1.5G/3G/6G 速率协商。 命令执行 典型命令：Identify Device（设备识别）、Read（读）、Write（写）。 解析数据格式，查看命令执行顺序及响应时间。 错误检测 检查       CRC 错误、链路错误、丢包情况。 发现       R_ERR（Receive Error）       触发重传。 数据统计 统计链路      利用率、最小/最大帧传输时间。 查找 最慢数据包，分析系统性能瓶颈。 监测 SAS/SATA 错误率，确保数据完整性。 4. 典型使用场景 存储设备开发与调试 监测 主机与 SSD/HDD 之间的通信，验证协议实现。 调试 SATA/SAS 设备兼容性 问题。 性能分析 评估 磁盘读写性能，优化数据吞吐量。 监控 流控机制，分析存储设备的响应速度。 故障排查 发现 CRC 错误、协议错误，帮助排查数据传输问题。 检测 Bit Error 及 信号完整性 问题。 自动化测试 结合外部触发，实现      自动化测试流程。 进行 长期监测，捕捉间歇性故障。 5. 视频总结 SerialTek 6G SAS/SATA 分析仪结合 强大的硬件架构和 BusExpert 软件，提供了全方位的存储协议分析功能。其高精度的数据捕获、直观的协议解析和 丰富的调试工具，使其成为存储开发、测试和故障排查的重要工具。 如果想了解SATA/SAS盘的其它各种测试，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的Chapter 4等章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年春节后增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加saniffer公众号留言，或致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。  

我们一提到memory这个英文单词，大部分人就想到内存，脑海里就浮现出DDR或者DIMM内存条。实际上，我们提到的 memory（存储器） 广义上可以泛指两大类：内存（volatile memory） 和 闪存（non-volatile memory），目前主要是NAND Flash，其实这里也可以包括一些新型NVM，感兴趣的可以看我之前的介绍《中国高校和企业在新型存储技术MRAM, ReRAM, FeRAM, PCM方面的研究总结》。 这两大类memory在用途和特性上有所不同。尽管大部分人对于内存和闪存都有了解，我们在介绍Micron会议发言前，还是先看一下两类存储器的简单区分和特点： 1. 内存（Volatile Memory） 特点 易失性：断电后数据会丢失。 读写速度快：通常用作计算机或设备的运行内存（如RAM）。 用途：用于存储临时数据或运行中的程序。 常见类型 DRAM（动态随机存取存储器）：如 DDR4、DDR5，用于 PC、服务器等的系统内存。 SRAM（静态随机存取存储器）：速度更快，常用在缓存（如 CPU 的 L1/L2 缓存）。 HBM (High Bandwdith Memory)：通常用于GPU 应用场景 运行操作系统和应用程序。 存储临时数据（如剪贴板内容）。 2. 闪存（Non-Volatile Memory） 特点 非易失性：断电后数据不会丢失。 读写速度较慢（相对内存）：但近年来闪存速度提升很大，例如 NVMe SSD。 用途：用于长期存储数据。 常见类型 NAND 闪存：用于 SSD、U 盘、存储卡等。 NOR 闪存：用于固件存储（如 BIOS）。 应用场景 手机存储（ROM）、电脑硬盘（SSD）。 嵌入式系统的程序存储（如微控制器中的固件）。 Memory 的狭义和广义理解 狭义：在 IT 技术中，“memory”有时特指 RAM（内存），与 storage（存储设备）     区分开，例如内存条与硬盘的功能对比。 广义：从存储器整体来看，“memory”可以包含内存和闪存，代表所有用于存储数据的设备。 对比总结 属性 内存（RAM） 闪存（Flash） 是否易失性 易失性 非易失性 存储时间 临时存储 长期存储 读写速度 快（纳秒级） 较慢（微秒级） 用途 运行程序 保存数据 如果你讨论的背景是硬件开发、大型模型训练或设备配置，可以根据具体上下文进一步细化内存和闪存的具体种类及其作用。 下面我们来看看美国Micron公司的Emanuele Confalonieri /Distinguished Member of the Technical Staff在2024/12月份的IEEE IEDM会议上的发言Memory Needs and Solutions for AI and HPC，这里做了一个简单总结方便大家参考。 1. 引言 随着人工智能（AI）和高性能计算（HPC）的快速发展，计算和内存需求呈指数级增长。AI模型的参数数量从数十亿增加到数万亿，训练这些模型所需的计算能力和内存容量也随之大幅提升。为了满足这些需求，CPU、GPU和内存技术的协同发展变得至关重要。该Micron的发言探讨了AI和HPC的未来发展对CPU、GPU及内存技术的需求，并介绍Micron公司在这方面的技术路线图。 2. AI与HPC的计算需求 AI模型的训练和推理需要大量的计算资源，尤其是在大规模并行计算环境中（目前deepseek蒸馏开源模型据说对于推理的资源要求下降不少另说）。以下是AI和HPC领域的主要计算需求： 计算性能：AI模型的训练需要极高的计算性能，尤其是矩阵运算（如GEMM、GEMV、SpMV等）。HPL（High Performance Linpack）和HPCG（High Performance Conjugate Gradients）是衡量计算性能的常用基准测试。 内存容量：随着模型参数数量的增加，内存容量需求也在急剧增长。例如，训练一个万亿参数的模型需要至少14TB的内存。 内存带宽：高带宽内存（HBM）对于GPU的性能至关重要，尤其是在处理大规模矩阵运算时。内存带宽不足会成为系统性能的瓶颈。 可靠性：在大规模并行计算环境中，单个GPU或内存模块的故障可能导致整个训练任务的中断。因此，内存的可靠性和错误纠正技术（如ECC、Chipkill等）变得尤为重要。 3. CPU、GPU与内存技术的协同发展 为了满足AI和HPC的需求，CPU、GPU和内存技术需要协同发展。以下是各技术的发展趋势： 3.1 CPU与主内存（DDR5/DDR6/LP5） DDR5：DDR5内存提供了比DDR4更高的带宽和更低的功耗，适合用于CPU的主内存。随着CPU核心数量的增加，DDR5的带宽和容量需求也在增加。 DDR6：未来的DDR6将进一步增加带宽和容量，支持更高密度的内存模块，满足AI和HPC的内存需求。 LPDDR5（低功耗内存）：LP5内存适用于移动设备和低功耗场景，能够在保持高性能的同时降低功耗。 3.2 GPU与高带宽内存（HBM4/HBM4e） HBM3/HBM3e：HBM3提供了高达1.2TB/s的带宽，适合用于GPU的高性能计算。HBM3e将进一步增加带宽和容量，支持更大规模的AI模型训练。 HBM4/HBM4e：未来的HBM4将提供更高的带宽（预计1.65TB/s）和更大的容量（48GB），支持多GPU并行计算，满足万亿参数模型的训练需求。 3.3 内存扩展模块（CXL） CXL（Compute Express Link）：CXL是一种新兴的内存扩展技术，允许CPU和GPU通过高速互连访问扩展的内存模块。CXL模块可以提供高达1TB的内存容量，适合用于大规模AI模型的训练和推理。 //* 对于这部分感兴趣的可以看我之前的一些介绍文章，可以添加saniffer公众号查询关键词"CXL"，不限下面的文章： 【高清视频】如何通过协议分析仪进行CXL底层延迟分析 中文高清视频：从零开始详细讲解CXL协议的解码和分析 高清视频1080P - CXL内存扩展卡产品形态、实操演示和技术趋势演进 高清视频1080P - 介绍Intel CPU和MSI基于AMD的CXL 2.0产品和实现 CXL内存扩展卡在服务器上如何安装和配置？ 3.4 固态盘（NVMe SSD） NVMe：NVMe SSD提供了极高的存储带宽和低延迟，适合用于AI和HPC中的快速数据访问。随着AI模型的数据集越来越大，NVMe SSD将成为存储解决方案的重要组成部分。 4. Micron的技术路线图 Micron公司在Memory技术领域处于领先地位，以下是其在AI和HPC领域的技术路线图： 4.1 高带宽内存（HBM4/HBM4e） HBM4：Micron计划在2026年推出HBM4，提供1.65TB/s的带宽和48GB的容量，支持多GPU并行计算。 HBM4e：HBM4e将进一步优化带宽和功耗，适合用于大规模AI模型的训练。 4.2 主内存（DDR5/DDR6/LP5） DDR5：Micron已经推出了DDR5内存模块，支持高达67.2GB/s的带宽，适合用于高性能CPU。 DDR6：Micron正在研发DDR6内存，预计将在未来几年内推出，提供更高的带宽和容量。 LP5：Micron的低功耗内存LP5适用于移动设备和低功耗场景，能够在保持高性能的同时降低功耗。 4.3 内存扩展模块（CXL） CXL模块：Micron已经推出了CZ120 CXL模块，支持高达2TB的内存扩展。未来的CXL模块将支持更高的带宽和容量，适合用于大规模AI模型的训练。 4.4 快速存储解决方案（NVMe） NVMe SSD：Micron的NVMe SSD提供了极高的存储带宽和低延迟，适合用于AI和HPC中的快速数据访问。 5. 未来发展方向 为了进一步提升AI和HPC系统的性能，未来的发展方向包括： 内存解耦：通过内存解耦技术，CPU和GPU可以更灵活地访问内存资源，提升系统的整体性能。 近内存计算：将计算任务移到内存附近，减少数据传输的延迟，提升计算效率。 高级封装技术：通过3D封装和异构集成技术，进一步提升内存和计算单元的集成度，降低功耗并提升性能。 6. 结论 AI和HPC的快速发展对计算和内存技术提出了更高的要求。CPU、GPU和内存技术的协同发展是满足这些需求的关键。Micron公司通过其高带宽内存（HBM4/HBM4e）、主内存（DDR5/DDR6/LP5）、内存扩展模块（CXL）和快速存储解决方案（NVMe）等技术，为AI和HPC提供了强大的内存支持。未来的内存解耦、近内存计算和高级封装技术将进一步推动AI和HPC系统的发展。 参考文献： Emanuele Confalonieri, "Memory Needs and Solutions for AI and HPC," IEDM     2024 Short Course.     如果想了解memory测试，包括DDR5, HBM, CXL memory expansion card，NVMe SSD等，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的相关章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年Q1增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加saniffer公众号留言，或致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。  

我们在2/5日发了一个实拍视频《手把手教你如何测试HDD/SSD功耗并监控sideband信号》，介绍了通过PAM （power analysis module)被动分析背板/主板给SAS/SATA/NVMe HDD/SSD或者插卡的电压、电流、功耗、sideband边带信号，其实，我们同一时间也拍摄了一个PPM （power analysis module)的电压拉偏的视频，今天处理完视频字幕后供大家参考。 我们花了2个小时拍摄了本期视频并处理添加了字幕供大家参考,参见下面的视频，记得如果想看高清视频一定要在电脑上打开下面的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！ 下面是针对本次PPM以及演示内容的一个总结。 1.引言 本视频演示详细介绍了Quarch公司的PPM（Programmable Power Module）可编程电源模块的功能、使用方法及其在电压拉偏、功耗测量等方面的应用。PPM是一种可编程的电源模块，广泛应用于企业级硬盘（HDD、SSD）和各类插卡的电压拉偏测试和功耗测量。通过本视频演示，读者可以全面了解PPM的工作原理、硬件结构、软件控制及其在实际测试中的应用场景。 2.PPM硬件介绍 PPM有两种型号，一种是独立一个电源模块，另外一种是HD-PPM即一种高密度（High Density, HD）的可编程电源模块配置，适合机架部署。普通的PPM尺寸较小，通常比机顶盒还要小，适合放置在桌面上。PPM模块独立工作，也可以与其他模块组合使用。PPM的主要功能是通过编程控制输出电压（拉偏电压）、电流，并实时监控功耗变化。 外观与尺寸：PPM的外观为一个蓝色盒子，尺寸较小，适合放在测试台面上。HD-PPM为19’’机架设备，其内部包含六个独立的PPM单元，能够实现高密度的电源管理。 电源输出：PPM支持双输出，最大输出功率为60瓦（12V/5A）。前面板有10芯的电源输出接口，后面板则包括220V供电口、保险丝和风扇。PPM可以通过USB或网络进行管理，部分公司出于信息安全考虑，禁止使用USB，只能通过网线连接。 兼容性：PPM支持多种企业级硬盘，包括12G SAS、6G SAS、6G SATA HDD/SSD，以及PCIe 3.0、4.0、5.0的U.2接口硬盘。它还支持U.3和EDSFF以及M.2等各种接口的SSD盘，几乎涵盖了所有企业级硬盘的供电需求。 3.PPM的工作原理与功能 PPM的核心功能是通过编程控制输出电压，并实时监控电压、电流和功耗的变化。它可以通过Python脚本或图形化界面进行控制，支持电压的波动输出，并记录电压、电流和功耗的变化。 电压拉偏功能：PPM可以通过编程设置输出电压的波动范围。例如，可以在不同的时间段（可以精确到uS，按照时间定义输出，单位可以是uS, mS, S秒等）内输出不同的电压值（如5V、4.9V、5.12V等），以测试硬盘在不同电压条件下的稳定性。这种功能特别适用于测试硬盘在电压波动环境下的表现。 功耗测量：PPM可以实时监控硬盘的功耗变化，记录电压、电流和功耗的数据。这些数据可以帮助工程师分析硬盘在不同负载下的功耗表现，优化电源管理策略。 跳线设置：PPM支持SAS、SATA和PCIe硬盘的测试，但在测试SAS或SATA硬盘时，需要手动调整跳线帽的位置。默认情况下，跳线帽连接PCIe     NVMe SSD接口，测试SAS或SATA硬盘时需要将跳线帽拔下并重新连接。 4.PPM的软件控制 PPM通过Quarch的Power Studio QPS软件进行控制。该软件可以通过USB或网线连接PPM模块，实现电压输出、功耗测量和数据记录等功能。 软件界面：Power Studio QPS软件界面简洁，支持自动扫描设备。用户可以通过软件设置输出电压、启动电源输出，并实时监控电压、电流和功耗的变化。 数据记录与分析：软件支持记录电压、电流和功耗的变化，并生成波形图。用户可以通过放大波形图，查看特定时间段的电压波动和功耗变化。软件还支持设置采样时间（如32us、128us，1ms、10ms等），用户可以根据需要调整采样频率。 电压拉偏设置：用户可以通过软件设置输出电压的波动范围。例如，可以在不同的时间段内输出不同的电压值，模拟电压波动环境。软件还支持保存和加载电压波动模式（Pattern），方便用户重复测试。 5.PPM在实际测试中的应用 PPM广泛应用于企业级硬盘的电压拉偏测试和功耗测量。通过PPM，工程师可以模拟不同的电压环境，测试硬盘在电压波动下的稳定性和性能表现。 电压拉偏测试：通过PPM的电压拉偏功能，工程师可以测试硬盘在不同电压条件下的稳定性。例如，可以逐步降低电压，观察硬盘在低电压下的表现，直到硬盘无法正常工作。这种测试可以帮助企业确定硬盘的最低工作电压，优化电源管理策略。 功耗测量：PPM可以实时监控硬盘的功耗变化，帮助工程师分析硬盘在不同负载下的功耗表现。通过功耗测量，企业可以优化硬盘的电源管理，降低能耗。 兼容性测试：PPM支持多种企业级硬盘的测试，包括SAS、SATA和PCIe接口的硬盘。通过PPM，企业可以测试不同接口硬盘的兼容性和稳定性，确保硬盘在各种环境下的正常工作。 6.PPM与PAM的区别 PPM与PAM（Power Analysis Module）在功能上有一定的相似性，但使用场景有显著不同：PPM重在电压拉偏测试SSD或者插卡在电压不稳定的情况下的稳定性，这些SSD或者插卡不是由背板或者主板提供；PAM监测记录电压、电流、功耗和sideband边带信号，它的电压就是由背板或者主板提供。 电压拉偏功能：PPM可以通过编程设置输出电压的波动范围，而PAM只能监控电压变化，无法主动控制电压输出。 Sideband边带信号记录：PPM可以实时监控电压、电流和功耗的变化，并记录数据。PAM同样监控功耗，但同时可以提供边带信号记录功能，这在问题debug的时候非常有效。 7.PPM的注意事项 在使用PPM进行测试时，需要注意以下几点： 跳线设置：在测试SAS或SATA硬盘时，需要手动调整U.2治具前端的跳线帽的位置到SAS标识一侧，确保PPM能够正确识别硬盘类型。（PAM的治具没有这个要求） 电压范围：PPM的输出电压有一定的范围限制。例如，12V的输出电压不能超过14.4V（120%的额定电压），5V的输出电压不能超过6V。超过这些范围可能会导致硬盘损坏。 复位操作：在测试完成后，需要将PPM的跳线帽复位到PCIe接口，确保下次使用时测试NVMe SSD能够正常工作。 8. 演示视频总结 Quarch公司的PPM可编程电源模块是一款功能强大的测试工具，广泛应用于企业级硬盘的电压拉偏测试和功耗测量。通过PPM，工程师可以模拟不同的电压环境，测试硬盘在电压波动下的稳定性和性能表现。PPM支持多种硬盘接口类型，具有高密度、可编程的特点，能够通过Python脚本或图形化界面进行控制。PPM的电压拉偏功能和功耗测量功能为企业优化电源管理、降低能耗提供了有力的支持。 在实际应用中，PPM与PAM可以结合使用，能够满足更复杂的测试需求。通过合理使用PPM，企业可以确保硬盘在各种电压环境下的稳定性和兼容性，提升系统的整体性能和可靠性。 如果想了解Quarch PPM的具体功能，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的chatper 4.2章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年春节后增加更多PCIe Gen6的全球业内最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加saniffer公众号留言，或致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。  

本周一下午有用户想试用一下EDSFF E1.S和E3.S转金手指插卡，所以我们拍摄了这个视频也简单介绍一下，观看视频可以直接跳到到本文底部即可。 我们花了1小时拍摄了本期视频并处理添加了字幕供大家参考，记得如果想看高清视频一定要在电脑上打开本文底部的视频链接进行观看！如果你觉得这篇文章对你有帮助，也希望帮助到更多人，欢迎分享到朋友圈或者与朋友讨论！ 尽管该视频只是介绍了两个具体的转接卡，实际上涉及多个转接卡，包括： 2* EDSFF E1.S 转接成金手指插卡 （内含M.2 SSD转接成EDSFF E1.S转接卡）     EDSFF E3.S 转接成金手指插卡 （通过不同的braket挡板实际上可以实现E1.S转接成金手指插卡） 下面是本次高清视频的主要内容简介： 转接卡介绍： 视频开始讲解了两种不同的转接卡，分别是PCIe 5.0和PCIe 4.0版本。 其中，PCIe 5.0转接卡为X8接口，适用于各种硬盘和CXL扩展模块。 该转接卡配备了可更换的bracket（支架），用户在订货时需要指定所需的bracket类型。常见的为EDSFF E3类型，也有E1类型，参见下面的图片。       硬盘兼容性与安装： 适用于不同厚度和接口的硬盘。以EDSFF硬盘为例，E3类型的bracket支持两倍厚度的硬盘安装。 用户可以通过更换bracket，将不同接口的硬盘（如Gen5 X8或Gen5 X4）插入转接卡。特别是，Gen5 X4的硬盘或CXL内存扩展卡也可以通过相同的方式插入。 适配M.2盘到EDSFF： 在没有E1.S盘的情况下，用户可以使用M.2转接卡来适配EDSFF接口。这种转换通常用于不常见的E1.S硬盘。 通过这种转接，可以将M.2盘转为E1.S格式，方便插入相应的插槽。当然，如果本身要测试就是E1.S SSD那么就不需要这个M.2/E1.S转接卡了。 插槽分配与BIOS设置： 当插入多个硬盘时，需要通过主机的BIOS进行配置。例如，若插槽为X8类型，则可以通过BIOS设置分叉（bifurcation），将其分配为两个X4插槽。 进入BIOS后，用户需要选择“bifurcation”选项，将X16插槽配置为四个X4插槽，X8插槽则配置为两个X4插槽，以便支持多个SSD同时运行。 硬盘插槽配置： 插槽的配置也有一定的限制。例如，如果只插入一个SSD，系统会自动调整为X4模式。 若想同时插入两个X4硬盘，则需要在BIOS中手动设置为两个X4模式。否则，第二个SSD插槽可能无法正常工作。 插入方式与限制： 对于某些硬盘插槽，如果希望插入多个硬盘，必须遵循规定的插入顺序和方式。例如，如果槽位设为X4，必须在指定的插槽插入硬盘，否则可能无法正常工作。 扩展模块与插槽兼容性： 在插入内存扩展模块（如CXL X8内存模块）时，也需关注插槽类型。某些硬盘需要特定的插槽来发挥最佳性能，并且不能随意插入其他类型的插槽。 总结而言，视频重点介绍了如何通过不同类型的转接卡和bracket安装硬盘、扩展卡，并讲解了插槽分配、BIOS设置以及硬盘插入的具体要求。 如果想了解各种不同接口的转接卡的图片，描述和具体信息，请参考《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver11.11》的Chatper 5和11两个章节。同时请关注我们公众号，我们将在2025年2月份增加更多全球业内针对计算、网络、存储技术最新的发展情况，推出《PCIe5&6.0, CXL, NVMeNVMoF, SSD, NAND, DDR5, 800GE测试技术和工具白皮书_ver12.0》。 如果你需要各类转接卡的更进一步的信息，例如user manual等，也请按照下面的方式联系我们。 如果你有其他任何关于PCIe5&6.0, CXL, NVMe, NAND, DDR5/LPDDR5以及UFS测试方面的问题想咨询，请添加点击左下角“阅读原文”留言，或者saniffer公众号留言，致电021-50807071 / 13127856862，sales@saniffer.com。