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M.2 Key M 接口

RUBIK Pi 3 提供一个标准 M.2 插槽，用于连接 NVMe 存储，可安装 2280 规格（22*80mm）M.2 SSD 硬盘。M.2 插槽最大支持 PCIe Gen 3 x 2。M.2 接口最大对外输出能力为 3.3V 2A，可单独控制开关。

M.2 Key M 接口使用了 QCS6490 的 PCIe1 总线，设备路径为：/sys/bus/pci/devices/0001:00:00.0

M.2 Key M 接口为下图 18：

M.2 Key M 接口可以接入规格为2280的固态硬盘，如下图所示：

PCIe 总线功能验证​

在接入 2280 规格的固态硬盘后，生成的设备节点为 /dev/nvme*。

您可以通过类似如下的命令挂载固态硬盘，通过访问 /opt 目录下的内容验证 PCIe 总线接口。

sudo mount /dev/nvme0n1p1 /opt/

PCIe 功耗优化​

PCIe 定义了两种功耗管理方法。

  • 功耗管理软件，用于确定每个设备的功耗管理功能并分别对各个设备进行管理

  • 不需要软件干预的系统，例如主动状态功耗管理 (ASPM)

当链路上未传输任何数据包时，设备会将链路置于节能状态。

PCIe L0 链路状态​

PCIe 功耗管理定义了以下 L0 链路状态：

  • L0：工作状态

  • L0s：具有低恢复延迟的 ASPM 状态（节能待机状态）

PCIe 设备状态​

PCIe 功耗管理定义了以下设备状态：

  • D0（必选）: 设备处于完全 ON 状态，此时存在两个子状态

    • D0(uninitialized)：当设备退出复位状态后等待枚举和配置时，该功能处于 D0(uninitialized) 状态

    • D0(active)

      • 当完成枚举和配置过程后，该功能处于 D0(active) 状态

      • 当系统软件启用一个或多个（任意组合）功能参数（如内存空间启用、I/O 空间启用、总线主启用（BME）位）时，该功能进入 D0(active) 状态

  • D1（可选）：轻度休眠状态

    • 该功能只能发出 PME 消息，无法发出其他 TLP

    • 该功能只能充当配置事务的目标，无法充当其他事务的目标

    • 该功能通过发出设定 PM 控制和状态寄存器的软件命令来进入 D1 状态

  • D2（可选）：深度休眠状态

    • 该功能只能发出 PME 消息，无法发出其他 TLP

    • 该功能只能充当配置事务的目标，无法充当其他事务的目标

    • 该功能通过发出设定 PM 控制和状态寄存器的软件命令来进入 D2 状态

  • D3（必选）：设备处于最低功耗状态，此时该功能必须支持两种 D3 状态

  • D3(hot)

    • 该功能只能发出 PME 消息，无法发出其他 TLP

    • 该功能只能充当配置事务的目标，无法充当其他事务的目标

    • 该功能通过设定功耗状态位域发出软件命令来进入 D3(hot) 状态

  • D3(cold)：设备进入 D3(cold) 状态并断电；当恢复供电时，设备进入 D0(uninitialized) 状态

PCIe 调试​

M.2 Key M 接口使用了 QCS6490 的 PCIe1 总线，设备路径为：/sys/bus/pci/devices/0001:00:00.0

lspci 和 setpci 命令为 Linux 发行版的本机命令。这两条命令提供多种级别的输出，并且还可用于在某个时间点查看 PCI 总线上训练的不同组件的功能和状态。这些功能大多反映的是 PCIe 基本规范所需的配置空间寄存器。更多详细信息，可访问 https://pcisig.com/specifications 如需查看使用说明，可运行以下命令。

lspci --help

以下功能有助于解决 PCIe 问题。

  • 显示设备信息

    lspci

    示例输出

    0000:00:00.0 PCI bridge: Qualcomm Device 010b
    0000:01:00.0 USB controller: Renesas Technology Corp. uPD720201 USB 3.0 Host Controller (rev 03)
    0001:00:00.0 PCI bridge: Qualcomm Device 010b

  • 显示设备控制寄存器中的 PCIe 设备和厂商 ID。

    lspci -nvmm

    示例输出

    Slot:        00:00.0
    Class:        0604
    Vendor:        17cb
    Device:        010b
    IOMMUGroup:        6

    Slot:        01:00.0
    Class:        0c03
    Vendor:        1912
    Device:        0014
    Rev:        03
    ProgIf:        30
    IOMMUGroup:        6

    Slot:        0001:00:00.0
    Class:        0604
    Vendor:        17cb
    Device:        010b
    DTNode:        /sys/firmware/devicetree/base/soc@0/pci@1c08000/pcie@1
    IOMMUGroup:        7