低速信号设计之 QSPI 篇
一、引言
在服务器技术不断演进的当下，对高效、稳定的数据存储和传输需求日益增长。QSPI（Quad Serial Peripheral Interface）总线作为一种高速、串行的外围设备接口，在服务器领域中发挥着关键作用。它为服务器中的各类存储设备及部分外围芯片与主处理器之间提供了快速可靠的数据交互通道，极大地提升了系统性能。本文将深入剖析 QSPI 总线在服务器中的应用场景、工作原理、关键参数，以及设计和布局布线的注意事项，并结合典型案例，全方位展示其在服务器设计中的重要性与应用方式。
二、QSPI 在服务器中的应用场景
2.1 存储设备连接
在服务器中，QSPI 总线广泛应用于连接各类闪存芯片，如 NOR Flash 和 SPI NAND Flash。NOR Flash 凭借其快速的读取速度，常被用于存储服务器的 BIOS（基本输入输出系统）、引导程序等关键代码。通过 QSPI 接口，处理器能够迅速读取 BIOS 代码，实现服务器的快速启动。而 SPI NAND Flash 则因其大容量、低成本的优势，用于存储一些非关键但数据量较大的信息，如部分配置数据、日志文件等。例如，在数据中心的大规模服务器集群中，每台服务器的 BIOS 存储在 NOR Flash 中，通过 QSPI 总线与主板上的处理器相连，确保服务器在开机时能快速加载 BIOS，提升集群整体的启动效率。
2.2 配置数据存储与加载
服务器中众多复杂的功能模块需要大量的配置数据来实现最佳性能。QSPI 接口的 EEPROM（电可擦可编程只读存储器）常用于存储这些配置数据，如网络接口卡（NIC）的 MAC 地址、服务器的系统配置参数等。在服务器启动过程中，处理器通过 QSPI 总线快速读取 EEPROM 中的配置数据