Hyrje në specifikimet PCIe 5.0

• Hyrje në specifikimet PCIe 5.0

Specifikimi PCIe 4.0 u përfundua në vitin 2017, por ai nuk u mbështet nga platformat e konsumatorit deri në serinë 7nm Rydragon 3000 të AMD, dhe më parë vetëm produkte të tilla si superkompjuteri, ruajtja me shpejtësi të lartë të klasit të ndërmarrjes dhe pajisjet e rrjetit përdorën teknologjinë PCIe 4.0.Megjithëse teknologjia PCIe 4.0 nuk është aplikuar ende në një shkallë të gjerë, organizata PCI-SIG ka kohë që po 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 128 GB/ 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.Shkalla e pinit të PCIe 6.0 është rritur në 64 GT/s, që është 8 herë më e madhe se 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 v0.7, PCIe 6.0 ka arritur shumicën e veçorive të shpallura fillimisht, por konsumi i energjisë është akoma më i përmirësuard, dhe standardi ka prezantuar rishtazi pajisjen e konfigurimit të fuqisë L0p.Sigurisht, pas shpalljes në 2021, PCIe 6.0 mund të jetë i disponueshëm komercialisht në 2023 ose 2024 sa më parë.Për shembull, PCIe 5.0 u miratua në 2019, dhe vetëm tani ka raste aplikimi

Krahasuar me specifikimet standarde të mëparshme, specifikimet PCIe 4.0 erdhën relativisht vonë.Specifikimet e PCIe 3.0 u prezantuan në vitin 2010, 7 vjet pas prezantimit të PCIe 4.0, kështu që jeta e specifikimeve PCIe 4.0 mund të jetë e shkurtër.Në veçanti, disa shitës kanë filluar të dizajnojnë pajisje të shtresës fizike PCIe 5.0 PHY.

Organizata PCI-SIG pret që të dy standardet të bashkëjetojnë për ca kohë, dhe PCIe 5.0 përdoret kryesisht për pajisjet me performancë të lartë me kërkesa më të larta të xhiros, si Gpus për AI, pajisjet e rrjetit etj., që do të thotë se PCIe 5.0 është ka më shumë gjasa të shfaqet në qendrën e të dhënave, rrjetin dhe mjediset HPC.Pajisjet me më pak kërkesa për gjerësi bande, të tilla si desktopët, mund të përdorin PCIe 4.0.

Për PCIe 5.0, shkalla e sinjalit është rritur nga PCIe 4.0's 16GT/s në 32GT/s, duke përdorur ende kodimin 128/130, dhe gjerësia e brezit x16 është rritur nga 64 GB/s në 128 GB/s.

Përveç dyfishimit të gjerësisë së brezit, PCIe 5.0 sjell ndryshime të tjera, duke ndryshuar dizajnin elektrik për të përmirësuar integritetin e sinjalit, përputhshmërinë e prapambetur me PCIe dhe më shumë.Përveç kësaj, PCIe 5.0 është projektuar me standarde të reja që reduktojnë vonesën dhe zbutjen e sinjalit në distanca të gjata.

Organizata PCI-SIG pret të përfundojë versionin 1.0 të specifikimeve në tremujorin e parë të këtij viti, por ata mund të zhvillojnë standarde, por nuk mund të kontrollojnë kur pajisja terminale të futet në treg dhe pritet që PCIe 5.0 e parë pajisjet do të debutojnë këtë vit, dhe më shumë produkte do të shfaqen në vitin 2020. Megjithatë, nevoja për shpejtësi më të larta e shtyu trupin standard 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 krijuar për të rritur thjesht shpejtësinë në standardin PCIe 4.0 pa ndonjë veçori të re të rëndësishme.

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 i shpejtë të jetë shpejtësia e sinjalit, aq më e lartë është frekuenca bartëse e sinjalit të transmetuar përmes tabelës së PC-së.Dy lloje të dëmtimit fizik 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 kunjat, lidhësit, vrimat e kalimit dhe strukturat e tjera.

Specifikimi PCIe 5.0 përdor kanale me zbutje -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, pas kalimit nëpër kanalin e rekomanduar -36dB, çdo ngjashmëri me një sy të hapur humbet.Vetëm duke aplikuar barazimin e bazuar në transmetues (de-theksues) dhe barazimin e marrësit (një kombinim i CTLE dhe DFE) sinjali PCIe5.0 mund të kalojë përmes kanalit të sistemit dhe të interpretohet me saktësi nga marrësi.Lartësia minimale e pritshme e syrit të një sinjali PCIe 5.0 është 10 mV (pas barazimit).Edhe me një transmetues pothuajse të përsosur me zhurmë të ulët, zbutja e konsiderueshme e kanalit redukton amplituda e sinjalit deri në pikën ku çdo lloj tjetër dëmtimi i sinjalit i shkaktuar nga reflektimi dhe ndërlidhja mund të mbyllet për të rivendosur syrin.