Wprowadzenie PCIe 6.0

Organizacja PCI-SIG ogłosiła oficjalne wydanie standardu specyfikacji PCIe 6.0 v1.0, ogłaszając jego ukończenie.

Kontynuując konwencję, prędkość przepustowości nadal się podwaja, do 128 GB/s (jednokierunkowo) przy x16, a ponieważ technologia PCIe umożliwia dwukierunkowy przepływ danych w trybie pełnego dupleksu, całkowita przepustowość w obie strony wynosi 256 GB/s.Według planu komercyjne przykłady pojawią się 12 do 18 miesięcy po opublikowaniu standardu, czyli około 2023 roku, powinny najpierw pojawić się na platformie serwerowej.PCIe 6.0 pojawi się najwcześniej pod koniec roku, z przepustowością 256 GB/s

Wracając do samej technologii, PCIe 6.0 jest uważane za największą zmianę w prawie 20-letniej historii PCIe.Szczerze mówiąc, PCIe 4.0/5.0 jest drobną modyfikacją wersji 3.0, taką jak kodowanie 128b/130b oparte na NRZ (Non-Return-to-Zero).

PCIe 6.0 przełączone na sygnalizację impulsową AM PAM4, kodowanie 1B-1B, pojedynczy sygnał może mieć cztery stany kodowania (00/01/10/11), czyli dwukrotnie więcej niż poprzedni, umożliwiając częstotliwość do 30 GHz.Ponieważ jednak sygnał PAM4 jest delikatniejszy niż NRZ, jest wyposażony w mechanizm korekcji błędów przesyłania FEC, który koryguje błędy sygnału w łączu i zapewnia integralność danych

Oprócz PAM4 i FEC, ostatnią ważną technologią w PCIe 6.0 jest zastosowanie kodowania FLIT (Flow Control Unit) na poziomie logicznym.Tak naprawdę PAM4, FLIT nie jest nową technologią, w ultraszybkiej sieci Ethernet 200G+ od dawna stosowana jest technologia, której PAM4 nie udało się promować na dużą skalę, a powodem jest zbyt wysoki koszt warstwy fizycznej.

Ponadto PCIe 6.0 pozostaje kompatybilne wstecz.

PCIe 6.0 w dalszym ciągu podwaja przepustowość we/wy do 64GT/s, zgodnie z tradycją, która jest stosowana do rzeczywistej przepustowości jednokierunkowej PCIe 6.0X1 wynoszącej 8 GB/s, jednokierunkowej przepustowości PCIe 6.0 × 16 wynoszącej 128 GB/s i PCIe 6.0 × 16 dwukierunkowa przepustowość 256 GB/s.Powszechnie stosowane obecnie dyski SSD PCIe 4.0 x4 będą do tego potrzebować jedynie PCIe 6.0 x1.

PCIe 6.0 będzie kontynuacją kodowania 128b/130b wprowadzonego w erze PCIe 3.0.Oprócz oryginalnego CRC warto zauważyć, że nowy protokół kanałowy obsługuje także kodowanie PAM-4 stosowane w sieci Ethernet i GDDR6x, zastępując PCIe 5.0 NRZ.W jednym kanale można spakować więcej danych w tym samym czasie, a mechanizm korekcji błędów danych o niskim opóźnieniu, znany jako korekcja błędów w przód (FEC), sprawia, że ​​zwiększenie przepustowości jest wykonalne i niezawodne.

Wiele osób może zadać sobie pytanie, przepustowość PCIe 3.0 często nie jest wykorzystywana. Jaki jest pożytek z PCIe 6.0?Ze względu na wzrost liczby aplikacji żądnych dużych ilości danych, w tym sztucznej inteligencji, kanały IO z szybszymi prędkościami transmisji stają się coraz większym zapotrzebowaniem klientów na rynku profesjonalnym, a duża przepustowość technologii PCIe 6.0 może w pełni odblokować wydajność produktów wymagających wysokich IO przepustowość, w tym akceleratory, uczenie maszynowe i aplikacje HPC.PCI-SIG ma również nadzieję na skorzystanie z rosnącego przemysłu motoryzacyjnego, który jest gorącym miejscem dla półprzewodników, a grupa PCI-Special Interest Group utworzyła nową grupę roboczą PCIe Technology, aby skupić się na sposobach zwiększenia zastosowania technologii PCIe w przemyśle motoryzacyjnym branży, ponieważ zwiększone zapotrzebowanie ekosystemu na przepustowość jest oczywiste.Jednakże, ponieważ mikroprocesor, procesor graficzny, urządzenie IO i pamięć danych można podłączyć do kanału danych, komputera PC w celu uzyskania obsługi interfejsu PCIe 6.0, producenci płyt głównych muszą zachować szczególną ostrożność, aby ułożyć kabel, który będzie w stanie obsłużyć sygnały o dużej szybkości, i producenci chipsetów również muszą poczynić odpowiednie przygotowania.Rzecznik Intela nie chciał powiedzieć, kiedy do urządzeń zostanie dodana obsługa PCIe 6.0, ale potwierdził, że konsumencki Alder Lake oraz serwerowe Sapphire Rapids i Ponte Vecchio będą obsługiwać PCIe 5.0.NVIDIA nie chciała również powiedzieć, kiedy zostanie wprowadzone PCIe 6.0.Jednak BlueField-3 Dpus dla centrów danych obsługuje już PCIe 5.0;Specyfikacja PCIe określa jedynie funkcje, wydajność i parametry, które należy zaimplementować w warstwie fizycznej, ale nie określa sposobu ich wdrożenia.Innymi słowy, producenci mogą zaprojektować strukturę warstwy fizycznej PCIe zgodnie z własnymi potrzebami i rzeczywistymi warunkami, aby zapewnić funkcjonalność!Producenci kabli mogą grać na większej przestrzeni!