PCIe 5.0 техникалық сипаттамаларына кіріспе

• PCIe 5.0 техникалық сипаттамаларына кіріспе

PCIe 4.0 спецификациясы 2017 жылы аяқталды, бірақ оны AMD 7 нм Rydragon 3000 сериясына дейін тұтынушы платформалары қолдамады және бұрын тек суперкомпьютер, кәсіпорын деңгейіндегі жоғары жылдамдықты сақтау және желілік құрылғылар сияқты өнімдер PCIe 4.0 технологиясын пайдаланды.PCIe 4.0 технологиясы әлі кең ауқымда қолданылмаса да, PCI-SIG ұйымы ұзақ уақыт бойы жылдамырақ PCIe 5.0 әзірлеуде, сигнал жылдамдығы қазіргі 16GT/s-тен 32GT/s дейін екі есе өсті, өткізу қабілеттілігі 128 ГБ/с жетуі мүмкін. s және 0.9/1.0 нұсқасының сипаттамасы аяқталды.PCIe 6.0 стандартты мәтінінің v0.7 нұсқасы мүшелерге жіберілді және стандартты әзірлеу жолға қойылған.PCIe 6.0 пин жиілігі 64 GT/с дейін ұлғайтылды, бұл PCIe 3.0-тен 8 есе, ал x16 арналарындағы өткізу қабілеттілігі 256 ГБ/с-тан үлкен болуы мүмкін.Басқаша айтқанда, PCIe 3.0 x8 ағымдағы жылдамдығына жету үшін тек бір PCIe 6.0 арнасы қажет.v0.7-ге келетін болсақ, PCIe 6.0 бастапқыда жарияланған мүмкіндіктердің көпшілігіне қол жеткізді, бірақ қуат тұтыну әлі де жақсаруда.d, және стандарт L0p қуат конфигурациясының механизмін жаңадан енгізді.Әрине, 2021 жылғы хабарландырудан кейін PCIe 6.0 ең ертерек 2023 немесе 2024 жылы коммерциялық қол жетімді болуы мүмкін.Мысалы, PCIe 5.0 2019 жылы мақұлданды және қазір ғана қолдану жағдайлары бар.

Алдыңғы стандартты сипаттамалармен салыстырғанда, PCIe 4.0 спецификациялары салыстырмалы түрде кеш келді.PCIe 3.0 спецификациялары 2010 жылы, PCIe 4.0 енгізілгеннен кейін 7 жыл өткен соң енгізілді, сондықтан PCIe 4.0 сипаттамаларының қызмет ету мерзімі қысқа болуы мүмкін.Атап айтқанда, кейбір жеткізушілер PCIe 5.0 PHY физикалық деңгей құрылғыларын жобалауды бастады.

PCI-SIG ұйымы екі стандарттың біраз уақыт бірге болуын күтеді және PCIe 5.0 негізінен AI үшін Gpus, желілік құрылғылар және т.б. сияқты өткізу қабілеті жоғары талаптары бар жоғары өнімді құрылғылар үшін пайдаланылады, бұл PCIe 5.0 деректер орталығында, желіде және HPC орталарында пайда болуы ықтимал.Жұмыс үстелдері сияқты өткізу қабілеттілігі аз талаптары бар құрылғылар PCIe 4.0 пайдалана алады.

PCIe 5.0 үшін сигнал жылдамдығы PCIe 4.0's 16GT/s-тен 32GT/s дейін ұлғайтылды, әлі де 128/130 кодтауды қолданады және x16 өткізу қабілеттілігі 64 ГБ/с-тан 128 ГБ/с дейін ұлғайтылды.

Өткізу қабілетін екі есе ұлғайтумен қатар, PCIe 5.0 сигнал тұтастығын, PCIe-мен кері үйлесімділікті және т.б. жақсарту үшін электрлік дизайнды өзгертетін басқа да өзгерістерді әкеледі.Сонымен қатар, PCIe 5.0 ұзақ қашықтықтағы кідіріс пен сигналдың әлсіреуін азайтатын жаңа стандарттармен жасалған.

PCI-SIG ұйымы осы жылдың бірінші тоқсанында спецификацияның 1.0 нұсқасын аяқтауды күтеді, бірақ олар стандарттарды әзірлей алады, бірақ олар терминалдық құрылғы нарыққа қашан енгізілгенін басқара алмайды және бірінші PCIe 5.0 болады деп күтілуде. құрылғылар осы жылы дебют жасайды және 2020 жылы көбірек өнімдер пайда болады. Дегенмен, жоғары жылдамдықтарға деген қажеттілік стандартты органды PCI Express келесі буынын анықтауға итермеледі.PCIe 5.0 мақсаты - стандарттың жылдамдығын барынша қысқа мерзімде арттыру.Сондықтан, PCIe 5.0 басқа маңызды жаңа мүмкіндіктерсіз PCIe 4.0 стандартына жылдамдықты жай ғана арттыруға арналған.

Мысалы, PCIe 5.0 PAM 4 сигналдарына қолдау көрсетпейді және мүмкіндігінше қысқа мерзімде 32 GT/s қолдау көрсету үшін PCIe стандартын қосу үшін қажет жаңа мүмкіндіктерді ғана қамтиды.

Аппараттық қиындықтар

PCI Express 5.0-ге қолдау көрсететін өнімді дайындаудағы негізгі қиындық арна ұзындығына байланысты болады.Сигнал жылдамдығы неғұрлым жылдам болса, ДК тақтасы арқылы берілетін сигналдың тасымалдаушы жиілігі соғұрлым жоғары болады.Физикалық зақымданудың екі түрі инженерлердің PCIe сигналдарын тарата алатын дәрежесін шектейді:

· 1. Арнаның әлсіреуі

· 2. Штифтердегі, қосқыштардағы, саңылаулардағы және басқа құрылымдардағы кедергілердің үзілістеріне байланысты арнада пайда болатын шағылысулар.

PCIe 5.0 спецификациясы 16 ГГц жиілігінде -36дБ әлсіреуі бар арналарды пайдаланады.16 ГГц жиілігі 32 ГТ/с сандық сигналдар үшін Nyquist жиілігін білдіреді.Мысалы, PCIe5.0 сигналы іске қосылғанда, оның әдеттегі шыңнан шыңға дейінгі кернеуі 800 мВ болуы мүмкін.Дегенмен, ұсынылған -36дБ арнасынан өткеннен кейін ашық көзге ұқсастық жоғалады.Таратқыш негізіндегі теңестіруді (де-акцентациялау) және қабылдағышты теңестіруді (CTLE және DFE комбинациясы) қолдану арқылы ғана PCIe5.0 сигналы жүйелік арна арқылы өтіп, қабылдағышпен дәл интерпретациялануы мүмкін.PCIe 5.0 сигналының ең аз күтілетін көз биіктігі - 10 мВ (теңдеуден кейінгі).Тіпті мінсіз төмен діріл таратқыштың өзінде арнаның айтарлықтай әлсіреуі сигнал амплитудасын көзді қалпына келтіру үшін шағылысудан және айқасудан туындаған сигналдың кез келген басқа түрін жабуға болатын дәрежеге дейін төмендетеді.