Uvod PCIe 6.0

Organizacija PCI-SIG je objavila zvanično izdanje standardne specifikacije PCIe 6.0 v1.0, proglašavajući njen završetak.

Nastavljajući konvenciju, brzina propusnosti se i dalje udvostručuje, do 128 GB/s (jednosmjerno) pri x16, a budući da PCIe tehnologija omogućava puni dupleks dvosmjerni protok podataka, ukupni dvosmjerni protok je 256 GB/s. Prema planu, komercijalni primjerci će se pojaviti 12 do 18 mjeseci nakon objavljivanja standarda, što je oko 2023. godine, a trebali bi se prvo pojaviti na serverskoj platformi. PCIe 6.0 će stići najranije do kraja godine, sa propusnošću od 256 GB/s.

Da se vratimo na samu tehnologiju, PCIe 6.0 se smatra najvećom promjenom u skoro 20-godišnjoj historiji PCIe-a. Iskreno, PCIe 4.0/5.0 je manja modifikacija verzije 3.0, kao što je 128b/130b kodiranje zasnovano na NRZ (Non-Return-to-Zero).

PCIe 6.0 je prešao na PAM4 pulsnu AM signalizaciju, 1B-1B kodiranje, jedan signal može imati četiri stanja kodiranja (00/01/10/11), dvostruko više od prethodnog, omogućavajući frekvenciju do 30GHz. Međutim, budući da je PAM4 signal osjetljiviji od NRZ-a, opremljen je FEC mehanizmom za ispravljanje grešaka unaprijed kako bi se ispravile greške signala u vezi i osigurao integritet podataka.

Pored PAM4 i FEC, posljednja velika tehnologija u PCIe 6.0 je korištenje FLIT (Flow Control Unit) kodiranja na logičkom nivou. U stvari, PAM4, FLIT nije nova tehnologija, već se dugo primjenjuje u 200G+ ultrabrzom Ethernetu, gdje PAM4 nije uspio doživjeti veliku promociju, a razlog je previsoka cijena fizičkog sloja.

Osim toga, PCIe 6.0 ostaje unatrag kompatibilan.

PCIe 6.0 nastavlja udvostručavati I/O propusnost na 64GT/s u skladu s tradicijom, što se primjenjuje na stvarnu PCIe 6.0X1 jednosmjernu propusnost od 8GB/s, PCIe 6.0×16 jednosmjernu propusnost od 128GB/s i pcie 6.0×16 dvosmjernu propusnost od 256GB/s. PCIe 4.0 x4 SSDS-ovi, koji se danas široko koriste, će trebati samo PCIe 6.0 x1 za to.

PCIe 6.0 će nastaviti 128b/130b kodiranje uvedeno u eri PCIe 3.0. Pored originalnog CRC-a, zanimljivo je primijetiti da novi protokol kanala također podržava PAM-4 kodiranje koje se koristi u Ethernetu i GDDR6x, zamjenjujući PCIe 5.0 NRZ. Više podataka može se pakirati u jedan kanal u istom vremenskom periodu, kao i mehanizam za ispravljanje grešaka u podacima s malom latencijom poznat kao ispravljanje grešaka unaprijed (FEC) kako bi povećanje propusnog opsega bilo izvodljivo i pouzdano.

Mnogi se pitaju: PCIe 3.0 propusni opseg se često ne koristi, čemu onda služi PCIe 6.0? Zbog porasta aplikacija koje zahtijevaju mnogo podataka, uključujući umjetnu inteligenciju, IO kanali s bržim brzinama prijenosa postaju sve traženiji od strane kupaca na profesionalnom tržištu, a visoki propusni opseg PCIe 6.0 tehnologije može u potpunosti osloboditi performanse proizvoda koji zahtijevaju visoki IO propusni opseg, uključujući akceleratore, mašinsko učenje i HPC aplikacije. PCI-SIG se također nada da će imati koristi od rastuće automobilske industrije, koja je žarište za poluprovodnike, a PCI-Special Interest Group je formirala novu radnu grupu za PCIe tehnologiju kako bi se fokusirala na to kako povećati usvajanje PCIe tehnologije u automobilskoj industriji, jer je povećana potražnja ekosistema za propusnim opsegom evidentna. Međutim, kako se mikroprocesor, GPU, IO uređaj i pohrana podataka mogu povezati na podatkovni kanal, PC treba da dobije podršku za PCIe 6.0 interfejs, proizvođači matičnih ploča moraju biti posebno oprezni pri postavljanju kablova koji mogu podnijeti signale velike brzine, a proizvođači čipseta također moraju napraviti odgovarajuće pripreme. Intelov portparol odbio je reći kada će podrška za PCIe 6.0 biti dodana uređajima, ali je potvrdio da će potrošački Alder Lake i serverski Sapphire Rapids i Ponte Vecchio podržavati PCIe 5.0. NVIDIA je također odbila reći kada će PCIe 6.0 biti predstavljen. Međutim, BlueField-3 Dpus za podatkovne centre već podržavaju PCIe 5.0; PCIe specifikacija samo specificira funkcije, performanse i parametre koji se moraju implementirati na fizičkom sloju, ali ne precizira kako ih implementirati. Drugim riječima, proizvođači mogu dizajnirati strukturu fizičkog sloja PCIe prema vlastitim potrebama i stvarnim uvjetima kako bi osigurali funkcionalnost! Proizvođači kablova mogu imati više prostora!