Introduzzjoni għall-ispeċifikazzjonijiet PCIe 5.0

• Introduzzjoni għall-ispeċifikazzjonijiet PCIe 5.0

L-ispeċifikazzjoni PCIe 4.0 tlestiet fl-2017, iżda ma kinitx appoġġjata minn pjattaformi tal-konsumatur sakemm is-serje 7nm Rydragon 3000 ta 'AMD, u qabel biss prodotti bħal supercomputing, ħażna ta' veloċità għolja ta 'klassi ta' intrapriża, u tagħmir tan-netwerk użaw it-teknoloġija PCIe 4.0. Għalkemm it-teknoloġija PCIe 4.0 għadha ma ġietx applikata fuq skala kbira, l-organizzazzjoni PCI-SIG ilha tiżviluppa PCIe 5.0 aktar mgħaġġla, ir-rata tas-sinjal irdoppjat mill-16GT/s attwali għal 32GT/s, il-bandwidth jista 'jilħaq 128GB/ s, u l-ispeċifikazzjoni tal-verżjoni 0.9/1.0 tlestiet. Il-verżjoni v0.7 tat-test standard PCIe 6.0 intbagħtet lill-membri, u l-iżvilupp tal-istandard miexi fit-triq it-tajba. Ir-rata tal-pin ta 'PCIe 6.0 żdiedet għal 64 GT/s, li hija 8 darbiet dik ta' PCIe 3.0, u l-bandwidth f'kanali x16 jista 'jkun akbar minn 256GB/s. Fi kliem ieħor, il-veloċità attwali tal-PCIe 3.0 x8 teħtieġ kanal PCIe 6.0 wieħed biss biex tinkiseb. Safejn huwa kkonċernat v0.7, PCIe 6.0 kiseb ħafna mill-karatteristiċi oriġinarjament imħabbra, iżda l-konsum tal-enerġija għadu jitjieb aktard, u l-istandard għadu kif introduċa l-apparat tal-konfigurazzjoni tal-enerġija L0p. Naturalment, wara t-tħabbira fl-2021, PCIe 6.0 jista 'jkun disponibbli kummerċjalment fl-2023 jew fl-2024 l-aktar kmieni. Pereżempju, PCIe 5.0 ġie approvat fl-2019, u huwa biss issa li hemm każijiet ta 'applikazzjoni

Meta mqabbla mal-ispeċifikazzjonijiet standard preċedenti, l-ispeċifikazzjonijiet PCIe 4.0 waslu relattivament tard. L-ispeċifikazzjonijiet PCIe 3.0 ġew introdotti fl-2010, 7 snin wara l-introduzzjoni ta 'PCIe 4.0, għalhekk il-ħajja tal-ispeċifikazzjonijiet PCIe 4.0 tista' tkun qasira. B'mod partikolari, xi bejjiegħa bdew jiddisinjaw tagħmir ta 'saff fiżiku PCIe 5.0 PHY.

L-organizzazzjoni PCI-SIG tistenna li ż-żewġ standards jikkoeżistu għal xi żmien, u PCIe 5.0 jintuża prinċipalment għal apparati ta 'prestazzjoni għolja b'rekwiżiti ta' throughput ogħla, bħal Gpus għal AI, tagħmir tan-netwerk, eċċ, li jfisser li PCIe 5.0 huwa aktar probabbli li jidhru f'ambjenti taċ-ċentru tad-dejta, tan-netwerk u tal-HPC. Apparat b'inqas rekwiżiti ta' bandwidth, bħal desktops, jistgħu jużaw PCIe 4.0.

Għal PCIe 5.0, ir-rata tas-sinjal żdiedet minn 16GT/s ta' PCIe 4.0 għal 32GT/s, li għadha tuża kodifikazzjoni 128/130, u l-bandwidth x16 żdiedet minn 64GB/s għal 128GB/s.

Minbarra li jirdoppja l-bandwidth, PCIe 5.0 iġib bidliet oħra, ibiddel id-disinn elettriku biex itejjeb l-integrità tas-sinjal, il-kompatibilità b'lura ma 'PCIe, u aktar. Barra minn hekk, PCIe 5.0 ġie ddisinjat bi standards ġodda li jnaqqsu l-latenza u l-attenwazzjoni tas-sinjal fuq distanzi twal.

L-organizzazzjoni PCI-SIG tistenna li tlesti l-verżjoni 1.0 tal-ispeċifikazzjoni f'Q1 din is-sena, iżda jistgħu jiżviluppaw standards, iżda ma jistgħux jikkontrollaw meta l-apparat terminali jiġi introdott fis-suq, u huwa mistenni li l-ewwel PCIe 5.0 apparati se jiddebuttaw din is-sena, u aktar prodotti se jidhru fl-2020. Madankollu, il-ħtieġa għal veloċitajiet ogħla wasslet lill-korp standard biex jiddefinixxi l-ġenerazzjoni li jmiss ta 'PCI Express. L-għan tal-PCIe 5.0 huwa li tiżdied il-veloċità tal-istandard fl-iqsar żmien possibbli. Għalhekk, PCIe 5.0 huwa ddisinjat biex sempliċement iżid il-veloċità għall-istandard PCIe 4.0 mingħajr ebda karatteristika ġdida sinifikanti oħra.

Pereżempju, PCIe 5.0 ma jappoġġjax is-sinjali PAM 4 u jinkludi biss il-karatteristiċi ġodda meħtieġa biex jippermettu lill-istandard PCIe jappoġġa 32 GT/s fl-iqsar żmien possibbli.

Sfidi tal-ħardwer

L-isfida ewlenija fil-preparazzjoni ta 'prodott biex tappoġġja PCI Express 5.0 se tkun relatata mat-tul tal-kanal. Aktar ma tkun mgħaġġla r-rata tas-sinjal, iktar tkun għolja l-frekwenza tal-ġarr tas-sinjal trażmess permezz tal-bord tal-PC. Żewġ tipi ta 'ħsara fiżika jillimitaw sa liema punt l-inġiniera jistgħu jippropagaw sinjali PCIe:

· 1. Attenwazzjoni tal-kanal

· 2. Riflessjonijiet li jseħħu fil-kanal minħabba diskontinwitajiet ta 'impedenza fil-labar, konnetturi, toqob u strutturi oħra.

L-ispeċifikazzjoni PCIe 5.0 tuża kanali b'attenwazzjoni ta '-36dB f'16 GHz. Il-frekwenza 16 GHz tirrappreżenta l-frekwenza Nyquist għal 32 GT/s sinjali diġitali. Pereżempju, meta jibda s-sinjal PCIe5.0, jista 'jkollu vultaġġ tipiku minn quċċata għal quċċata ta' 800 mV. Madankollu, wara li tgħaddi mill-kanal rakkomandat -36dB, tintilef kwalunkwe xebh ma 'għajn miftuħa. Biss billi tapplika ekwalizzazzjoni bbażata fuq trasmettitur (de-accentuating) u ekwalizzazzjoni tar-riċevitur (kombinazzjoni ta 'CTLE u DFE) li s-sinjal PCIe5.0 jista' jgħaddi mill-kanal tas-sistema u jiġi interpretat b'mod preċiż mir-riċevitur. L-għoli minimu mistenni tal-għajnejn ta 'sinjal PCIe 5.0 huwa 10mV (post-ekwalizzazzjoni). Anke bi trasmettitur ta 'jitter baxx kważi perfett, attenwazzjoni sinifikanti tal-kanal tnaqqas l-amplitudni tas-sinjal sal-punt fejn kwalunkwe tip ieħor ta' ħsara tas-sinjal ikkawżata minn riflessjoni u crosstalk tista 'tingħalaq biex tirrestawra l-għajn.