Введення PCIe 6.0

Організація PCI-SIG оголосила про офіційний випуск стандарту специфікації PCIe 6.0 v1.0, оголосивши про завершення.

Продовжуючи конвенцію, швидкість пропускної здатності продовжує подвоюватися до 128 ГБ/с (односпрямована) на x16, а оскільки технологія PCIe забезпечує повнодуплексний двонаправлений потік даних, загальна двостороння пропускна здатність становить 256 ГБ/с.Згідно з планом, комерційні приклади з’являться через 12-18 місяців після публікації стандарту, тобто приблизно в 2023 році, вони повинні бути спочатку на серверній платформі.PCIe 6.0 з’явиться не раніше кінця року з пропускною спроможністю 256 ГБ/с

Повертаючись до самої технології, PCIe 6.0 вважається найбільшою зміною в майже 20-річній історії PCIe.Відверто кажучи, PCIe 4.0/5.0 є незначною модифікацією 3.0, як-от кодування 128b/130b на основі NRZ (Non-Return-to-Zero).

PCIe 6.0 переведено на імпульсну сигналізацію PAM4 AM, кодування 1B-1B, один сигнал може мати чотири стани кодування (00/01/10/11), подвійні попередні, що дозволяє використовувати частоту до 30 ГГц.Однак, оскільки сигнал PAM4 більш крихкий, ніж NRZ, він оснащений механізмом прямої корекції помилок FEC для виправлення помилок сигналу в каналі та забезпечення цілісності даних

На додаток до PAM4 і FEC, останньою основною технологією в PCIe 6.0 є використання кодування FLIT (Flow Control Unit) на логічному рівні.Фактично, PAM4, FLIT не є новою технологією, у надвисокошвидкісному Ethernet 200G+ вже давно застосовується, PAM4 не зміг широкомасштабного просування через те, що вартість фізичного рівня занадто висока.

Крім того, PCIe 6.0 залишається зворотно сумісним.

PCIe 6.0 продовжує подвоювати пропускну здатність вводу-виводу до 64 ГТ/с згідно з традицією, яка застосовується до фактичної однонаправленої пропускної здатності PCIe 6.0X1 8 ГБ/с, однонаправленої пропускної здатності PCIe 6.0×16 128 ГБ/с і pcie 6.0× 16 двонаправлена ​​пропускна здатність 256 ГБ/с.PCIe 4.0 x4 SSDS, які широко використовуються сьогодні, потребуватимуть лише PCIe 6.0 x1 для цього.

PCIe 6.0 продовжить кодування 128b/130b, представлене в епоху PCIe 3.0.На додаток до оригінального CRC, цікаво відзначити, що новий протокол каналу також підтримує кодування PAM-4, яке використовується в Ethernet і GDDR6x, замінюючи PCIe 5.0 NRZ.Більше даних можна запакувати в один канал за той самий проміжок часу, а також механізм корекції помилок даних з низькою затримкою, відомий як пряма корекція помилок (FEC), щоб зробити збільшення пропускної здатності можливим і надійним.

Багато людей можуть запитати, пропускна здатність PCIe 3.0 часто не використовується, для чого PCIe 6.0?У зв’язку зі збільшенням кількості додатків, які потребують даних, у тому числі штучного інтелекту, канали вводу-виводу з вищою швидкістю передачі все частіше стають попитом клієнтів на професійному ринку, а висока пропускна здатність технології PCIe 6.0 може повністю розблокувати продуктивність продуктів, які вимагають високого рівня вводу-виводу. пропускна здатність, включаючи прискорювачі, машинне навчання та програми HPC.PCI-SIG також сподівається отримати вигоду від зростаючої автомобільної промисловості, яка є гарячою точкою для напівпровідників, і PCI-Special Interest Group сформувала нову робочу групу з технології PCIe, щоб зосередитися на тому, як збільшити впровадження технології PCIe в автомобільній промисловості. індустрії, оскільки очевидний підвищений попит екосистеми на пропускну здатність.Однак, оскільки мікропроцесор, графічний процесор, пристрій вводу-виводу та сховище даних можна підключити до каналу даних, ПК для отримання підтримки інтерфейсу PCIe 6.0, виробники материнських плат повинні бути особливо обережними, щоб розмістити кабель, який може обробляти високошвидкісні сигнали, і виробникам чіпсетів також необхідно провести відповідну підготовку.Представник Intel відмовився сказати, коли підтримка PCIe 6.0 буде додана до пристроїв, але підтвердив, що споживач Alder Lake і серверні Sapphire Rapids і Ponte Vecchio підтримуватимуть PCIe 5.0.NVIDIA також відмовилася повідомити, коли буде представлено PCIe 6.0.Однак BlueField-3 Dpus для центрів обробки даних вже підтримує PCIe 5.0;Специфікація PCIe лише визначає функції, продуктивність і параметри, які необхідно реалізувати на фізичному рівні, але не визначає, як це реалізувати.Іншими словами, виробники можуть проектувати структуру фізичного рівня PCIe відповідно до власних потреб і реальних умов, щоб забезпечити функціональність!Виробники кабелю можуть грати більше місця!