▷ Pci express 4.0: все, що ми знаємо досі

На початку року консорціум стандартів PCI-SIG ратифікував та опублікував специфікацію PCI Express 4.0 у версії 1.0. Це означає повну версію PCIe 4.0 і слідує за випуском ревізійної специфікації 0, 9 червня минулого року. У цій статті ми розглянемо все, що відомо про PCI Express 4.0.

Зміст індексу

PCI Express 4.0 подвоює пропускну здатність поточної специфікації 3.0

В даний час PCI Express - це високошвидкісна шина, яка використовується майже всіма високопродуктивними компонентами в комп'ютерах. Обидві відеокарти, NVMe SSD, мережеві карти та багато інших пристроїв підключені через цей розширений інтерфейс, отже, його велике значення. PCI Express 4.0 подвоює пропускну здатність 8 ГТ / с на смугу PCIe 3.0, таким чином, пропонуючи швидкість передачі 16 ГТ / с на смугу, забезпечуючи значні переваги вводу / виводу, корисні для мережу зберігання та швидкісну мережу, а також програми штучного інтелекту. У той же час PCI-SIG зосередився на Q2 2019, щоб випустити остаточну специфікацію PCIe 5.0, тому PCIe 4.0 не буде такою довговічною версією, як PCIe 3.0.

Рекомендуємо прочитати:

• PCI Express - Що це таке і що це за Mini PCI Express Що це таке і чому він у ноутбуках?

Раніше PCI-SIG підтримував чотирирічну каденцію для PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) та PCIe 3.0 (2010). Що стосується семирічної затримки, PCI-SIG відзначив, що PCIe 3.0 протягом певного часу забезпечує достатню пропускну здатність, випереджаючи розробки та зростаючі вимоги навантаження на обчислення AI, PCIe NVMe та 3D XPoint, і швидкість роботи мережі, зокрема, 10GbE стає все більш доступною для споживачів.

PCI Express 4.0 підтримує зворотну сумісність, а NVMe SSD отримають велику користь від її переваг

Для обчислень графічних процесорів обмеження пропускної здатності PCIe 3.0 вже спонукало Nvidia розвивати власний взаємозв'язок NVLink. Отже, за допомогою PCI Express 4.0 і пізніше PCI-SIG прагне повернутися до більш нормальної каденції, тим більше, що тепер вони вирішили деякі основні технічні перешкоди, щоб забезпечити більш швидкі швидкості передачі через стандарт PCIe 4.0. Інший аспект - характер організації. PCI-SIG має майже 800 компаній-членів, з яких щорічно обирають раду директорів; За 2017-2018 рр. До складу Ради входять члени AMD, Intel та Nvidia. Розробляючи та підтримуючи відкриті специфікації PCI, члени співпрацюють над технічними комітетами та робочими групами, подаючи та розглядаючи зміни до технічних характеристик. Деякі з останніх робіт PCI-GIS впорядковуються в цьому процесі.

Після того, як специфікації будуть доопрацьовані, учасники повинні пройти тести на сумісність та відповідність на одному з багатьох семінарів з відповідності PCI-GIS протягом року, щоб продукт був доданий до Списку Інтегратори, які OEM-виробники та системні інтегратори використовують для вибору обладнання. Для PCIe 4.0 PCI-SIG вперше запропонував семінари з дотримання випусків, використовуючи попередню версію 0.9, але лише на попередньому рівні "Тесту FYI". На решту року PCI-SIG запропонує тестування FYI PCIe 4.0 у майстернях на відповідність; Наразі PCIe 4.0 не вказаний в Офіційній програмі відповідності або в Списку інтеграторів.

Як і в попередніх ітераціях PCIe, PCIe 4.0 має зворотну сумісність, а PCIe 1.x, 2.x і 3.x карти відповідають слотам PCIe 4.0 і функціонують нормально. PCIe 4.0 також підтримує кодування 128b / 130b PCIe 3.0, яке надалі буде використовуватися в PCIe 5.0. Серед інших вдосконалень різні функції більше стосуються дизайнерів та розробників, ніж для кінцевих користувачів. Зі збільшенням швидкості передачі даних змінюється продуктивність, а цілісність сигналу погіршується.

Більш висока продуктивність

Зважаючи на це, PCIe 4.0 пропонує запас смуги на приймачі PHY, де контролер PCIe отримує інформацію про електричний запас від кожної смуги PCIe для вимірювання допуску до змін. PCIe 4.0 також має розширені мітки та кредити, функції, які працюють разом, щоб замаскувати затримку та сприяти повному насиченню пропускної здатності. Інші вдосконалення включають зменшену загальну затримку системи, віртуалізацію вводу / виводу та інтеграцію платформи, а також додану пропускну здатність / масштабування пропускної здатності, а також покращену надійність, доступність та потужність. сервіс (RAS).

Незважаючи на те, що ігрові відеокарти є найбільш помітним пристроєм PCIe для споживачів, додаткові витрати на пропускну здатність PCIe навряд чи вплинуть на продуктивність ігор, принаймні відразу. Однак, зважаючи на обмежену кількість доступної пропускної здатності PCIe з більшістю споживчих процесорів, це також пройде довгий шлях до зменшення тиску, що комбінація графічних процесорів, NVMe SSD та 10GigE може бути розміщена на пропускна здатність системи вводу / виводу. Що також може бути актуальним, це більша потужність вторинних роз'ємів.

Що стосується постачальницьких рішень PCIe 4.0, Synopsys та Cadence, серед інших, розробляють або пропонують драйвери PHY та 16 GT / s, інструменти перевірки та багато інших додатків. IBM POWER9 має підключення PCIe 4.0, а Intel Falcon Mesa FPGA 10nm підтримує PCIe 4.0 як вбудований блок IP через EMIB. Тим часом AMD пропонує підтримку PCIe 4.0 за допомогою своїх нових Radeon Instinct MI50 та MI60. Очікується, що Navi та Zen 2 також підтримують PCI Express 4.0.

Наступна таблиця підсумовує найважливіші особливості різних версій PCI Express на сьогоднішній день:

Версія	Вступ	Переїзд по провулку	Ширина смуги
× 1	× 2	× 4	× 8	× 16
1, 0	2003 рік	2, 5 ГТ / с	250 Мб / с	0, 50 ГБ / с	1, 0 Гб / с	2, 0 ГБ / с	4, 0 Гб / с
2.0	2007 рік	5, 0 ГТ / с	500 Мб / с	1, 0 Гб / с	2, 0 ГБ / с	4, 0 Гб / с	8, 0 Гб / с
3.0	2010 рік	8, 0 ГТ / с	984, 6 Мб / с	1, 97 Гб / с	3, 94 ГБ / с	7, 88 Гб / с	15, 8 Гб / с
4.0	2017 рік	16, 0 ГТ / с	1969 Мб / с	3, 94 ГБ / с	7, 88 Гб / с	15, 75 Гб / с	31, 5 Гб / с
5, 0	Очікується в ІІ квартал 2019 року	32, 0 ГТ / с	3938 Мб / с	7, 88 Гб / с	15, 75 Гб / с	31, 51 Гб / с	63, 0 Гб / с

На цьому ми закінчуємо нашу статтю про протокол PCI Express 4.0, і ми сподіваємось, що вона допомогла вам краще зрозуміти важливість цієї нової версії сьогодні найбільш широко використовуваного високошвидкісного інтерфейсу.

Джерело Theregisterwikipedia