Знаёмства са спецыфікацыямі PCIe 5.0

• Знаёмства са спецыфікацыямі PCIe 5.0

Спецыфікацыя PCIe 4.0 была завершана ў 2017 годзе, але яна не падтрымлівалася спажывецкімі платформамі да 7-нм серыі Rydragon 3000 ад AMD, і раней тэхналогію PCIe 4.0 выкарыстоўвалі толькі такія прадукты, як суперкампутары, высакахуткасныя сховішчы карпаратыўнага класа і сеткавыя прылады.Хоць тэхналогія PCIe 4.0 яшчэ не ўжывалася ў вялікіх маштабах, арганізацыя PCI-SIG даўно распрацоўвае больш хуткі PCIe 5.0, хуткасць сігналу падвоілася з цяперашніх 16GT/с да 32GT/с, прапускная здольнасць можа дасягаць 128 ГБ/с. s, і спецыфікацыя версіі 0.9/1.0 была завершана.Версія v0.7 стандартнага тэксту PCIe 6.0 была адпраўлена ўдзельнікам, і распрацоўка стандарту ідзе па шляху.Хуткасць кантактаў PCIe 6.0 была павялічана да 64 ГТ/с, што ў 8 разоў больш, чым у PCIe 3.0, а прапускная здольнасць у каналах x16 можа перавышаць 256 ГБ/с.Іншымі словамі, для дасягнення бягучай хуткасці PCIe 3.0 x8 патрабуецца толькі адзін канал PCIe 6.0.Што тычыцца версіі 0.7, у PCIe 6.0 рэалізавана большасць першапачаткова заяўленых функцый, але энергаспажыванне яшчэ павялічыласяd, і стандарт нядаўна прадставіў механізм канфігурацыі магутнасці L0p.Вядома, пасля анонсу ў 2021 годзе PCIe 6.0 можа быць камерцыйна даступны не раней за 2023 ці 2024 год.Напрыклад, PCIe 5.0 быў зацверджаны ў 2019 годзе, і толькі цяпер з'явіліся выпадкі прымянення

У параўнанні з папярэднімі стандартнымі спецыфікацыямі, спецыфікацыі PCIe 4.0 з'явіліся адносна позна.Спецыфікацыі PCIe 3.0 былі прадстаўлены ў 2010 годзе, праз 7 гадоў пасля з'яўлення PCIe 4.0, таму тэрмін службы спецыфікацый PCIe 4.0 можа быць кароткім.У прыватнасці, некаторыя пастаўшчыкі пачалі распрацоўваць прылады фізічнага ўзроўню PCIe 5.0 PHY.

Арганізацыя PCI-SIG чакае, што гэтыя два стандарты будуць суіснаваць некаторы час, і PCIe 5.0 у асноўным выкарыстоўваецца для высокапрадукцыйных прылад з больш высокімі патрабаваннямі да прапускной здольнасці, такіх як Gpus для штучнага інтэлекту, сеткавых прылад і гэтак далей, што азначае, што PCIe 5.0 часцей з'яўляюцца ў цэнтрах апрацоўкі дадзеных, сетцы і асяроддзі HPC.Прылады з меншымі патрабаваннямі да прапускной здольнасці, такія як настольныя кампутары, могуць выкарыстоўваць PCIe 4.0.

Для PCIe 5.0 хуткасць сігналу была павялічана з 16GT/с PCIe 4.0 да 32GT/с, па-ранейшаму з выкарыстаннем кадавання 128/130, а прапускная здольнасць x16 была павялічана з 64 ГБ/с да 128 ГБ/с.

У дадатак да падваення прапускной здольнасці, PCIe 5.0 уносіць іншыя змены, змяняючы электрычную канструкцыю для паляпшэння цэласнасці сігналу, зваротнай сумяшчальнасці з PCIe і г.д.Акрамя таго, PCIe 5.0 быў распрацаваны з новымі стандартамі, якія памяншаюць затрымку і згасанне сігналу на вялікіх адлегласцях.

Арганізацыя PCI-SIG разлічвае завяршыць версію спецыфікацыі 1.0 у першым квартале гэтага года, але яны могуць распрацоўваць стандарты, але не могуць кантраляваць, калі тэрмінальная прылада будзе прадстаўлена на рынку, і чакаецца, што першы PCIe 5.0 прылады дэбютуюць у гэтым годзе, а больш прадуктаў з'явяцца ў 2020. Аднак патрэба ў больш высокіх хуткасцях заахвоціла стандартны корпус вызначыць наступнае пакаленне PCI Express.Мэта PCIe 5.0 - павялічыць хуткасць стандарту ў самыя кароткія тэрміны.Такім чынам, PCIe 5.0 прызначаны для простага павышэння хуткасці да стандарту PCIe 4.0 без якіх-небудзь іншых істотных новых функцый.

Напрыклад, PCIe 5.0 не падтрымлівае сігналы PAM 4 і ўключае толькі новыя функцыі, неабходныя для забеспячэння стандарту PCIe для падтрымкі 32 GT/s у самыя кароткія тэрміны.

Апаратныя праблемы

Асноўная праблема пры падрыхтоўцы прадукту для падтрымкі PCI Express 5.0 будзе звязана з даўжынёй канала.Чым вышэй хуткасць сігналу, тым вышэй апорная частата сігналу, які перадаецца праз плату ПК.Два тыпу фізічнага пашкоджання абмяжоўваюць ступень, у якой інжынеры могуць распаўсюджваць сігналы PCIe:

· 1. Згасанне канала

· 2. Адлюстраванні, якія ўзнікаюць у канале з-за разрываў імпедансу ў штыфтах, злучальніках, скразных адтулінах і іншых структурах.

У спецыфікацыі PCIe 5.0 выкарыстоўваюцца каналы са згасаннем -36 дБ на частаце 16 ГГц.Частата 16 ГГц уяўляе сабой частату Найквіста для лічбавых сігналаў 32 ГТ/с.Напрыклад, калі сігнал PCIe5.0 пачынаецца, ён можа мець тыповае размах напружання 800 мВ.Аднак пасля праходжання праз рэкамендаваны канал -36 дБ любое падабенства з адкрытым вокам губляецца.Толькі шляхам прымянення выраўноўвання на аснове перадатчыка (дэакцэнтуацыя) і выраўноўвання прымача (камбінацыя CTLE і DFE) сігнал PCIe5.0 можа праходзіць праз сістэмны канал і быць дакладна інтэрпрэтаваны прымачом.Мінімальная чаканая вышыня сігналу PCIe 5.0 складае 10 мВ (пасля выраўноўвання).Нават з амаль ідэальным перадатчыкам з нізкім джиттером значнае згасанне канала зніжае амплітуду сігналу да такой ступені, што любы іншы тып пашкоджання сігналу, выкліканага адлюстраваннем і перакрыжаванымі перашкодамі, можа быць ліквідаваны, каб аднавіць зрок.