▷ Pci express 4.0: tot el que sabem fins al moment

A principis d'any, el consorci d'estàndards PCI-SIG va ratificar i va publicar l'especificació PCI Express 4.0 en la seva versió 1.0. Això marca la versió completa de PCIe 4.0, i segueix la publicació de l'especificació de la revisió 0.9 de juny de l'any passat. En aquest articles anem a analitzar tot el que es coneix fins ara sobre PCI Express 4.0.

Índex de continguts

PCI Express 4.0 duplica l'ample de banda de l'actual especificació 3.0

PCI Express és actualment el bus d'alta velocitat usat per gairebé tots els components d'alt rendiment en els ordinadors. Tant targetes gràfiques, com SSDs NVMe, targetes de xarxa i molts altres dispositius es connecten mitjançant aquesta avançada interfície, d'aquí la seva gran importància. PCI Express 4.0 duplica els 8 GT / s d'ample de banda per lane de PCIe 3.0, de manera que ofereix una taxa de transferència de 16 GT / s per cada lane, el que brinda importants beneficis d'E / S de rendiment útils per al emmagatzematge i la xarxa d'alta velocitat, així com aplicacions d'intel·ligència artificial. A el mateix temps, PCI-SIG es va enfocar en el segon trimestre de 2019 per llançar la especificació PCIe 5.0 finalitzada, de manera que PCIe 4.0 no serà una versió tan duradora com ho ha estat PCIe 3.0.

Et recomanem la lectura de:

• PCI Express - Què és i per a què serveix Mini PCI Express Què és i perquè està en els portàtils?

PCI-SIG ha mantingut prèviament una cadència de quatre anys per PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) i PCIe 3.0 (2010). Pel que fa a la demora de set anys, PCI-SIG va observar que PCIe 3.0 proporcionava suficient ample de banda per algun temps, abans dels desenvolupaments i les creixents demandes de les càrregues de treball informàtiques AI, PCIe NVMe i 3D XPoint, i les velocitats de xarxa, particularment a mesura que 10GbE es fa més i més accessible als consumidors.

PCI Express 4.0 manté retrocompatibilidad, i els SSD NVMe es veuran molt beneficiats de les seves bondats

Per a les GPU de còmput, les limitacions d'ample de banda de PCIe 3.0 ja havien impulsat a Nvidia a desenvolupar la seva interconnexió NVLink propietària. En conseqüència, amb PCI Express 4.0 i més enllà, el PCI-SIG busca tornar a una cadència més normal, especialment perquè ara han resolt alguns dels principals obstacles tècnics, per permetre taxes de transferència més ràpides a través de l'estàndard PCIe 4.0. L'altre aspecte és la naturalesa de l'organització. PCI-SIG té gairebé 800 companyies membres, de les quals anualment trien una junta directiva; per 2017-2018, la Junta inclou membres d'AMD, Intel i Nvidia. A desenvolupar i mantenir les especificacions PCI obertes, els membres col·laboren en comitès i grups de treball tècnics, enviant i revisant canvis en les especificacions. Part dels treballs recents de PCI-SIG s'està simplificant en aquest procés.

Una vegada que es finalitzin les especificacions, els membres han de fer que els productes passin les proves d'interoperabilitat, i compliment en un dels molts Tallers de Compliment de PCI-SIG durant tot l'any, perquè el producte es afegiu a la Llista de integradors, que els OEM i integradors de sistemes utilitzen per triar el maquinari. Per PCIe 4.0, PCI-SIG va oferir tallers de compliment previs a la publicació per primera vegada, utilitzant la versió anterior 0.9, però només en un nivell preliminar de "Prova FYI". Per a la resta de l'any, PCI-SIG oferirà Proves FYI PCIe 4.0 en tallers de compliment; de moment, PCIe 4.0 no figura en el Programa oficial de compliment ni a la Llista d'integradors.

A l'igual que en les iteracions anteriors de PCIe, PCIe 4.0 presenta compatibilitat amb versions anteriors, i les targetes PCIe 1.x, 2.xi 3.x s'ajusten a les ranures PCIe 4.0 i funcionen amb normalitat. PCIe 4.0 també manté la codificació 128b / 130b de PCIe 3.0, que se seguirà utilitzant en PCIe 5.0. Entre les altres millores, diverses característiques són més rellevants per als dissenyadors i desenvolupadors que per als usuaris finals. A mesura que augmenten les taxes de dades, augmenta la variació de rendiment i la integritat del senyal es degrada.

major rendiment

Tenint en compte això, PCIe 4.0 ofereix un marge de lane en el receptor PHY, on el controlador PCIe obté la informació de l'marge elèctric de cada lane PCIe per mesurar la tolerància de variació. PCIe 4.0 també té etiquetes i crèdits estesos, característiques que treballen juntes per emmascarar la latència i promoure la saturació de l'ample de banda complet. Altres millores inclouen la reducció de la latència general de sistema, la virtualització d'E / S i la integració de la plataforma, i l'escalabilitat agregada de banda / ample de banda, així com les capacitats millorades de fiabilitat, disponibilitat, i capacitat de servei (RAS).

Si bé les targetes gràfiques per a jocs són el dispositiu PCIe més visible per als consumidors, és improbable que la sobrecàrrega addicional de l'ample de banda PCIe afecti el rendiment dels jocs, al menys immediatament. No obstant això, donada la limitada quantitat d'ample de banda PCIe disponible amb la majoria de les CPU de consum, això també contribuirà en gran mesura a alleujar la pressió que la combinació de GPU, un SSD NVMe, i les xarxes 10GigE poden ubicar-se al ample de banda d'E / S de el sistema. El que també pot ser rellevant és una major capacitat de potència dels connectors secundaris.

Pel que fa a les solucions de proveïdors de PCIe 4.0, Synopsys i Cadence, entre d'altres, estan desenvolupant o oferint PHY i controladors de 16 GT / s, eines de validació i moltes altres aplicacions. El POWER9 d'IBM compta amb connexions PCIe 4.0 i el Falcon Taula FPGA d'10nm d'Intel és compatible amb PCIe 4.0 com un bloqueig d'IP incorporat a través d'EMIB. Mentrestant, AMD ofereix suport a PCIe 4.0 amb les seves noves Radeon Instinct MI50 i MI60. També s'espera que Navi i Zen 2 siguin compatibles amb PCI Express 4.0.

La següent taula resumeix les característiques més importants de les diferents versions de PCI Express fins a la data:

versió	Introducció	Transferència per lane	Ample de banda
× 1	× 2	× 4	× 8	× 16
1.0	2003	2.5 GT / s	250 MB / s	0.50 GB / s	1.0 GB / s	2.0 GB / s	4.0 GB / s
2.0	2007	5.0 GT / s	500 MB / s	1.0 GB / s	2.0 GB / s	4.0 GB / s	8.0 GB / s
3.0	2010	8.0 GT / s	984.6 MB / s	1.97 GB / s	3.94 GB / s	7.88 GB / s	15.8 GB / s
4.0	2017	16.0 GT / s	1969 MB / s	3.94 GB / s	7.88 GB / s	15.75 GB / s	31.5 GB / s
5.0	esperat a Q2 2019	32.0 GT / s	3938 MB / s	7.88 GB / s	15.75 GB / s	31.51 GB / s	63.0 GB / s

Amb això finalitza el nostre article sobre el protocol PCI Express 4.0, esperem que t'hagi ajudat a comprendre millor la importància d'aquesta nova versió de la interfície d'alta velocitat més usada en l'actualitat.

font theregisterwikipedia