Организация PCI-SIG объявила об официальном выпуске стандарта спецификации PCIe 6.0 v1.0, заявив о его завершении.
Продолжая традицию, пропускная способность продолжает удваиваться, достигая 128 ГБ/с (в одном направлении) при конфигурации x16. Поскольку технология PCIe обеспечивает полнодуплексный двусторонний поток данных, общая двусторонняя пропускная способность составляет 256 ГБ/с. Согласно плану, коммерческие образцы появятся через 12–18 месяцев после публикации стандарта, которая запланирована примерно на 2023 год. В первую очередь, ожидается, что они будут реализованы на серверных платформах. PCIe 6.0 появится не раньше конца года с пропускной способностью 256 ГБ/с.
Возвращаясь к самой технологии, PCIe 6.0 считается самым крупным изменением за почти 20-летнюю историю PCIe. Честно говоря, PCIe 4.0/5.0 — это лишь незначительная модификация 3.0, например, кодировка 128/130 бит на основе NRZ (без возврата к нулю).
PCIe 6.0 перешёл на импульсную AM-сигнализацию PAM4 с кодированием 1B-1B. Один сигнал может иметь четыре состояния кодирования (00/01/10/11), что вдвое больше, чем в предыдущем случае, что позволяет использовать частоту до 30 ГГц. Однако, поскольку сигнал PAM4 менее устойчив, чем NRZ, он оснащён механизмом прямой коррекции ошибок FEC для исправления ошибок сигнала в канале и обеспечения целостности данных.
Помимо PAM4 и FEC, последней важной технологией PCIe 6.0 является использование кодирования FLIT (Flow Control Unit) на логическом уровне. На самом деле, PAM4 и FLIT — не новые технологии, они уже давно применяются в сверхскоростном Ethernet 200G+, но PAM4 не получила широкого распространения из-за слишком высокой стоимости физического уровня.
Кроме того, PCIe 6.0 сохраняет обратную совместимость.
PCIe 6.0 продолжает удваивать пропускную способность ввода-вывода до 64 ГТ/с, согласно традиции, что применяется к фактической однонаправленной пропускной способности PCIe 6.0X1 в 8 ГБ/с, однонаправленной пропускной способности PCIe 6.0×16 в 128 ГБ/с и двунаправленной пропускной способности PCIe 6.0×16 в 256 ГБ/с. Твердотельным накопителям PCIe 4.0 x4, которые широко используются сегодня, для этого потребуется только PCIe 6.0 x1.
PCIe 6.0 продолжит кодирование 128b/130b, представленное в эпоху PCIe 3.0. Помимо оригинального CRC, новый канальный протокол также поддерживает кодирование PAM-4, используемое в Ethernet и GDDR6x, заменяя кодирование NRZ в PCIe 5.0. В один канал можно упаковать больше данных за то же время, а также использовать механизм коррекции ошибок данных с малой задержкой, известный как прямое исправление ошибок (FEC), что делает увеличение пропускной способности осуществимым и надежным.
Многие могут задаться вопросом: пропускная способность PCIe 3.0 часто не используется, зачем нужен PCIe 6.0? В связи с ростом числа приложений, требующих больших объёмов данных, включая искусственный интеллект, каналы ввода-вывода с более высокой скоростью передачи данных становятся всё более востребованными клиентами на профессиональном рынке. Высокая пропускная способность технологии PCIe 6.0 позволяет полностью раскрыть производительность продуктов, требующих высокой пропускной способности ввода-вывода, включая ускорители, приложения машинного обучения и высокопроизводительные вычислительные системы. PCI-SIG также надеется извлечь выгоду из растущей автомобильной промышленности, которая является горячей точкой для полупроводников. Группа PCI-Special Interest Group сформировала новую рабочую группу по технологиям PCIe, чтобы сосредоточиться на расширении внедрения технологии PCIe в автомобильной промышленности, поскольку растущий спрос на пропускную способность в экосистеме очевиден. Однако, поскольку микропроцессор, графический процессор, устройство ввода-вывода и хранилище данных могут быть подключены к каналу данных, ПК для получения поддержки интерфейса PCIe 6.0, производителям материнских плат необходимо уделять особое внимание прокладке кабелей, способных обрабатывать высокоскоростные сигналы, а производителям чипсетов также необходимо провести соответствующую подготовку. Представитель Intel отказался сообщить, когда поддержка PCIe 6.0 будет добавлена в устройства, но подтвердил, что потребительские процессоры Alder Lake и серверные процессоры Sapphire Rapids и Ponte Vecchio будут поддерживать PCIe 5.0. NVIDIA также отказалась сообщить, когда PCIe 6.0 будет представлен. Однако процессоры BlueField-3 для центров обработки данных уже поддерживают PCIe 5.0; спецификация PCIe определяет только функции, производительность и параметры, которые необходимо реализовать на физическом уровне, но не определяет, как это сделать. Другими словами, производители могут проектировать структуру физического уровня PCIe в соответствии со своими потребностями и реальными условиями, чтобы обеспечить функциональность! Производители кабелей могут играть на большем пространстве!
Время публикации: 04 июля 2023 г.
