Организация PCI-SIG объявила об официальном выпуске стандарта спецификации PCIe 6.0 версии 1.0, подтвердив завершение его разработки.
В соответствии с существующей практикой, пропускная способность продолжает удваиваться, достигая 128 ГБ/с (в однонаправленном режиме) при x16, а поскольку технология PCIe обеспечивает полнодуплексный двунаправленный поток данных, общая двусторонняя пропускная способность составляет 256 ГБ/с. Согласно плану, коммерческие примеры появятся через 12-18 месяцев после публикации стандарта, то есть примерно в 2023 году, и сначала должны быть на серверной платформе. PCIe 6.0 появится не раньше конца года, с пропускной способностью 256 ГБ/с.
Возвращаясь к самой технологии, PCIe 6.0 считается самым значительным изменением за почти 20-летнюю историю PCIe. Откровенно говоря, PCIe 4.0/5.0 — это незначительная модификация версии 3.0, например, кодирование 128b/130b на основе NRZ (Non-Return-to-Zero).
В PCIe 6.0 используется импульсно-модулированная модуляция PAM4 с кодированием 1B-1B, что позволяет одному сигналу иметь четыре состояния кодирования (00/01/10/11), что вдвое больше, чем раньше, и обеспечивает частоту до 30 ГГц. Однако, поскольку сигнал PAM4 более нестабилен, чем NRZ, он оснащен механизмом коррекции ошибок FEC для исправления ошибок сигнала в канале связи и обеспечения целостности данных.
Помимо PAM4 и FEC, последней важной технологией в PCIe 6.0 является использование кодирования FLIT (Flow Control Unit) на логическом уровне. На самом деле, PAM4 и FLIT — это не новые технологии, они давно применяются в сверхскоростном Ethernet 200G+, но PAM4 не получил широкого распространения из-за слишком высокой стоимости на физическом уровне.
Кроме того, PCIe 6.0 сохраняет обратную совместимость.
PCIe 6.0 продолжает удваивать пропускную способность ввода-вывода до 64 ГТ/с в соответствии с традицией, которая применяется к фактической однонаправленной пропускной способности PCIe 6.0x1 в 8 ГБ/с, однонаправленной пропускной способности PCIe 6.0x16 в 128 ГБ/с и двунаправленной пропускной способности PCIe 6.0x16 в 256 ГБ/с. Для этого твердотельным накопителям PCIe 4.0x4, широко используемым сегодня, потребуется только PCIe 6.0x1.
PCIe 6.0 продолжит использовать кодирование 128b/130b, представленное в эпоху PCIe 3.0. Помимо оригинальной CRC, интересно отметить, что новый протокол канала также поддерживает кодирование PAM-4, используемое в Ethernet и GDDR6x, заменяя PCIe 5.0 NRZ. В одном канале можно упаковать больше данных за то же время, а также используется механизм коррекции ошибок данных с низкой задержкой, известный как прямая коррекция ошибок (FEC), что делает увеличение пропускной способности осуществимым и надежным.
Многие могут задаться вопросом: пропускная способность PCIe 3.0 часто не используется полностью, а какова польза от PCIe 6.0? В связи с ростом числа ресурсоемких приложений, включая искусственный интеллект, все большую потребность в профессиональных продуктах вызывают каналы ввода-вывода с более высокой скоростью передачи данных. Высокая пропускная способность технологии PCIe 6.0 позволяет полностью раскрыть потенциал продуктов, требующих высокой пропускной способности ввода-вывода, включая ускорители, приложения машинного обучения и высокопроизводительных вычислений (HPC). PCI-SIG также надеется извлечь выгоду из растущей автомобильной промышленности, которая является перспективным направлением для полупроводниковых технологий. PCI-Special Interest Group сформировала новую рабочую группу по технологии PCIe, чтобы сосредоточиться на вопросах расширения внедрения технологии PCIe в автомобильной промышленности, поскольку очевиден растущий спрос на пропускную способность в этой экосистеме. Однако, поскольку микропроцессоры, графические процессоры, устройства ввода-вывода и устройства хранения данных могут быть подключены к каналам передачи данных, ПК должен получать поддержку интерфейса PCIe 6.0. Производителям материнских плат необходимо проявлять особую осторожность при выборе кабелей, способных обрабатывать высокоскоростные сигналы, а производителям чипсетов также следует принять соответствующие меры. Представитель Intel отказался сообщить, когда в устройства будет добавлена поддержка PCIe 6.0, но подтвердил, что потребительские процессоры Alder Lake и серверные Sapphire Rapids и Ponte Vecchio будут поддерживать PCIe 5.0. NVIDIA также отказалась сообщить, когда будет представлена поддержка PCIe 6.0. Однако процессоры BlueField-3 для центров обработки данных уже поддерживают PCIe 5.0; спецификация PCIe определяет только функции, производительность и параметры, которые должны быть реализованы на физическом уровне, но не указывает, как именно 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 более свободными руками!
Дата публикации: 04.07.2023
