- Hyrje në specifikimet e PCIe 5.0
Specifikimi PCIe 4.0 u përfundua në vitin 2017, por nuk u mbështet nga platformat e konsumatorëve deri në serinë 7nm Rydragon 3000 të AMD-së, dhe më parë vetëm produkte të tilla si superkompjuterët, magazinimi me shpejtësi të lartë i klasit të ndërmarrjes dhe pajisjet e rrjetit përdornin teknologjinë PCIe 4.0. Edhe pse teknologjia PCIe 4.0 nuk është aplikuar ende në një shkallë të gjerë, organizata PCI-SIG ka kohë që zhvillon një PCIe 5.0 më të shpejtë, shkalla e sinjalit është dyfishuar nga 16GT/s aktuale në 32GT/s, gjerësia e brezit mund të arrijë 128GB/s, dhe specifikimi i versionit 0.9/1.0 është përfunduar. Versioni v0.7 i tekstit standard PCIe 6.0 u është dërguar anëtarëve, dhe zhvillimi i standardit është në rrugën e duhur. Shpejtësia e lidhjes së pin-eve të PCIe 6.0 është rritur në 64 GT/s, që është 8 herë më e lartë se ajo e PCIe 3.0, dhe gjerësia e brezit në kanalet x16 mund të jetë më e madhe se 256 GB/s. Me fjalë të tjera, shpejtësia aktuale e PCIe 3.0 x8 kërkon vetëm një kanal PCIe 6.0 për t'u arritur. Sa i përket versionit v0.7, PCIe 6.0 ka arritur shumicën e veçorive të njoftuara fillimisht, por konsumi i energjisë është përmirësuar edhe më tej.d, dhe standardi ka prezantuar rishtazi pajisjen e konfigurimit të energjisë L0p. Sigurisht, pas njoftimit në vitin 2021, PCIe 6.0 mund të jetë i disponueshëm komercialisht në vitin 2023 ose 2024, në rastin më të hershëm. Për shembull, PCIe 5.0 u miratua në vitin 2019, dhe vetëm tani ka raste aplikimi.
Krahasuar me specifikimet standarde të mëparshme, specifikimet PCIe 4.0 erdhën relativisht vonë. Specifikimet PCIe 3.0 u prezantuan në vitin 2010, 7 vjet pas prezantimit të PCIe 4.0, kështu që jetëgjatësia e specifikimeve PCIe 4.0 mund të jetë e shkurtër. Në veçanti, disa shitës kanë filluar të projektojnë pajisje të shtresës fizike PCIe 5.0 PHY.
Organizata PCI-SIG pret që të dy standardet të bashkëjetojnë për njëfarë kohe, dhe PCIe 5.0 përdoret kryesisht për pajisje me performancë të lartë me kërkesa më të larta për rendiment, siç janë GPU-të për IA-në, pajisjet e rrjetit e kështu me radhë, që do të thotë se PCIe 5.0 ka më shumë gjasa të shfaqet në mjediset e qendrave të të dhënave, rrjetit dhe HPC. Pajisjet me kërkesa më të pakta për bandwidth, siç janë desktopët, mund të përdorin PCIe 4.0.
Për PCIe 5.0, shpejtësia e sinjalit është rritur nga 16GT/s e PCIe 4.0 në 32GT/s, duke përdorur ende kodimin 128/130, dhe gjerësia e brezit x16 është rritur nga 64GB/s në 128GB/s.
Përveç dyfishimit të bandwidth-it, PCIe 5.0 sjell ndryshime të tjera, duke ndryshuar dizajnin elektrik për të përmirësuar integritetin e sinjalit, pajtueshmërinë prapa me PCIe dhe më shumë. Përveç kësaj, PCIe 5.0 është projektuar me standarde të reja që zvogëlojnë vonesën dhe dobësimin e sinjalit në distanca të gjata.
Organizata PCI-SIG pret të përfundojë versionin 1.0 të specifikimit në tremujorin e parë të këtij viti, por ata mund të zhvillojnë standarde, por nuk mund të kontrollojnë se kur pajisja terminale do të futet në treg, dhe pritet që pajisjet e para PCIe 5.0 të debutojnë këtë vit, dhe më shumë produkte do të shfaqen në vitin 2020. Megjithatë, nevoja për shpejtësi më të larta e shtyu organin e standardizimit të përcaktojë gjeneratën e ardhshme të PCI Express. Qëllimi i PCIe 5.0 është të rrisë shpejtësinë e standardit në kohën më të shkurtër të mundshme. Prandaj, PCIe 5.0 është projektuar thjesht për të rritur shpejtësinë në standardin PCIe 4.0 pa ndonjë veçori tjetër të rëndësishme të re.
Për shembull, PCIe 5.0 nuk mbështet sinjalet PAM 4 dhe përfshin vetëm veçoritë e reja të nevojshme për të mundësuar që standardi PCIe të mbështesë 32 GT/s në kohën më të shkurtër të mundshme.
Sfidat e harduerit
Sfida kryesore në përgatitjen e një produkti për të mbështetur PCI Express 5.0 do të lidhet me gjatësinë e kanalit. Sa më e shpejtë të jetë shpejtësia e sinjalit, aq më e lartë është frekuenca bartëse e sinjalit të transmetuar përmes kartës së PC-së. Dy lloje dëmtimesh fizike kufizojnë shkallën në të cilën inxhinierët mund të përhapin sinjalet PCIe:
· 1. Dobësimi i kanalit
· 2. Reflektimet që ndodhin në kanal për shkak të ndërprerjeve të impedancës në kunja, lidhës, vrima dhe struktura të tjera.
Specifikimi PCIe 5.0 përdor kanale me dobësim -36dB në 16 GHz. Frekuenca 16 GHz përfaqëson frekuencën Nyquist për sinjale dixhitale 32 GT/s. Për shembull, kur sinjali PCIe5.0 fillon, ai mund të ketë një tension tipik nga maja në majë prej 800 mV. Megjithatë, pasi të kalojë nëpër kanalin e rekomanduar -36dB, çdo ngjashmëri me një sy të hapur humbet. Vetëm duke aplikuar barazimin e bazuar në transmetues (çaksentim) dhe barazimin e marrësit (një kombinim i CTLE dhe DFE) sinjali PCIe5.0 mund të kalojë nëpër kanalin e sistemit dhe të interpretohet me saktësi nga marrësi. Lartësia minimale e pritur e syrit të një sinjali PCIe 5.0 është 10mV (pas barazimit). Edhe me një transmetues me dridhje të ulët pothuajse të përsosur, dobësimi i ndjeshëm i kanalit zvogëlon amplitudën e sinjalit deri në pikën ku çdo lloj tjetër dëmtimi i sinjalit i shkaktuar nga reflektimi dhe biseda e kryqëzuar mund të mbyllet për të rivendosur syrin.
Koha e postimit: 06 korrik 2023
