Apa itu PCIe 6.0 dan bagaimana ia berbeza?

PCIE 4.0 Motherboard hanya kini mula dihantar kepada pelanggan, tetapi itu tidak melambatkan perkembangan standard sambungan periferal penting ini. PCIE 6.0 sudah ada di atas meja, dengan penambahbaikan konkrit ke atas standard canggih semasa.

Oleh kerana PCIe menjadi asas dalam komputer dari semua bentuk dan saiz, ia patut dibicarakan tentang apa yang PCIe, apa yang digunakan, dan apa yang baru PCIE 6.0 akan ditawarkan pada masa akan datang.

PCIE adalah protokol dan standard sambungan perkakasan fizikal. Standard sambungan perkakasan PCIe yang paling biasa ialah slot pengembangan motherboard. Anda menyambungkan kad pengembangan ke slot ini, dan komunikasi berlaku di atas pin yang menghubungkan. Walau bagaimanapun, ada kemungkinan untuk menghantar isyarat protokol PCIe ke atas jenis sambungan lain.

Nvme ssds menggunakan m.2 Penyambung boleh menggunakan PCIe, dan ini nampaknya tidak berbeza dengan komputer dari SSD yang disambungkan melalui slot PCIe standard. Standard Thunderbolt 3 dan 4 juga menyokong menghantar isyarat PCIe melalui kabel. Ini adalah bagaimana egpus (kad grafik luaran) mungkin.

Peranti PCIe menghantar data dalam fesyen bersiri tetapi merentasi pelbagai lorong selari. Slot PCIe X16 di papan induk komputer boleh menampung enam belas saluran data sekaligus. PCIE juga menawarkan slot x8, x4, dan x1. Secara umum, kad grafik menggunakan slot x16 kerana mereka memerlukan jalur lebar sebanyak mungkin. Walaupun slot yang lebih perlahan biasanya lebih pendek secara fizikal, ia adalah perkara biasa untuk x16-panjang selain yang utama menjadi x8.

Kad PCIe menawarkan keserasian dan keserasian silang, jadi anda boleh melekatkan kad x4 di mana-mana slot PCIe yang akan menampungnya secara fizikal. Hanya saja anda akan membuang lorong PCIe yang tidak digunakan oleh kad X4. Begitu juga untuk menggunakan PCIe 5.0 kad, contohnya, 4.0 slot. Ia akan berfungsi tetapi terhad kepada penyebut biasa yang paling rendah.

Yang memutuskan standard pcie?

Standard PCI Express direka dan diluluskan oleh Kumpulan Kepentingan Khas PCI (PCI-SIG), konsortium dengan ahli dari industri elektronik dan komputer dengan kepentingan teknologi.

PCI-SIG ditubuhkan pada tahun 1992 sebagai kumpulan yang ditugaskan untuk membantu pengeluar komputer dengan betul melaksanakan standard PCI Intel. Hari ini ia adalah organisasi bukan keuntungan dengan lebih daripada 800 ahli.

Papan PCI-SIG mempunyai AMD, ARM, DELL, IBM, Intel, Nvidia, Qualcomm, dan lebih banyak ahli. Anda mungkin mengenali nama -nama ini sebagai pengeluar peranti pengkomputeran utama, dan mempunyai standard bersama menjadikan kerja mereka lebih mudah, belum lagi kehidupan pelanggan mereka!

Apa yang digunakan oleh PCIe?

Kami telah menyebut kad pengembangan dan SSD di atas, jadi anda mungkin mendapat idea umum mengenai kegunaan PCIe.

Standard PCIe menghubungkan hampir mana -mana peranti periferal luaran yang boleh anda bayangkan. Ia menawarkan jalur lebar yang lebih luas daripada USB, terutamanya ketika melihat pelbagai lorong. PCIE juga menyediakan laluan langsung ke CPU, menjadikannya sesuai untuk aplikasi kelajuan tinggi, rendah latency.

GPU moden menggunakan enam belas lorong jalur lebar PCIe untuk memaksimumkan prestasi mereka, tetapi tidak setiap keperluan periferal yang banyak jalur lebar. PCIe 4 terkini.0 SSD menggunakan "hanya" empat lorong, tetapi itu cukup untuk meniup standard SATA yang jelas dari air. Walaupun SATA mendahului 600 MB/s, PCIe High-end 4.0 pemacu boleh bergerak lebih daripada 7000 mb/s.

Kad pengembangan PCIe juga menampung kad bunyi, kad tangkapan video, penyesuai Ethernet 10GB, kad WiFi 6, Thunderbolt atau Pengawal USB, dan banyak lagi. Periferal yang disatukan ke dalam papan induk komputer anda juga menggunakan PCI Express. Hanya pendawaian yang kekal dan tidak dalam bentuk slot.

Bagaimana PCIe 6.0 Tingkatkan PCIe 5.0?

Penambahbaikan tajuk biasanya melompat besar dalam kadar data dengan setiap semakan PCIe. Itulah jumlah maklumat yang dapat dipindahkan ke seluruh bas setiap saat.

Di jabatan itu, PCIe 6.0 tidak mengecewakan. Ia sepenuhnya menggandakan kadar pemindahan data yang sudah besar dari PCIe 5.0 dari 32 gigatransfers sesaat (gt/s) hingga 64 gt/s per lorong. Sedangkan PCIe 5.0 boleh beralih 63 gigabait sesaat (gb/s), 6.0 boleh bergerak sehingga 128 GB/s. Itu melebihi sambungan x16, dengan sambungan yang lebih kecil menurun. Itu bermaksud x8 pcie 6.0 slot sekarang mempunyai prestasi sebanyak x16 5.0 slot.

Ini mewujudkan banyak ruang tamu untuk penyelesaian penyimpanan GPU masa depan dan ultra-cepat. Belum lagi ruang lingkup yang luar biasa untuk peranti luaran yang disambungkan melalui kad PCIe atau pengembangan yang menawarkan Thunderbolt dan USB 4.

Ciri -ciri baru di PCI Express 6.0

Membuat lompatan prestasi yang begitu besar dalam satu generasi tidak mudah. Untuk mencapai nombor ini, jurutera PCI-SIG terpaksa membangunkan beberapa cara baru yang inovatif untuk menggerakkan elektron di sekitar.

PAM4 isyarat

Mungkin, perubahan yang paling ketara dengan PCIe 6.0 berbanding dengan generasi sebelumnya antara muka adalah bagaimana data dikodkan.

PCI Express 6.0 menggunakan PAM4, yang pendek untuk Modulasi amplitud nadi dengan empat tahap. Sekiranya anda mengetahui apa -apa mengenai bentuk gelombang elektrik, anda akan tahu bahawa "amplitud" gelombang adalah sejauh mana gelombang gelombang dari garis dasar.

Pengekodan PCIe NRZ (tidak berulang-ke-sifar) yang lebih tua hanya mempunyai dua tahap amplitud setiap nadi semasa kitaran jam. PCIE 6 berganda kepada empat, meningkatkan jumlah data yang dikodkan dengan setiap kitaran.

Pembetulan ralat ke hadapan (FEC)

Walaupun kaedah pengekodan PAM4 memberikan rangsangan yang signifikan kepada kelajuan, ia juga memberikan rangsangan besar kepada kesilapan sedikit. Dengan kata lain, seseorang tiba di destinasinya dan bukannya sifar, dan sebaliknya.

Untuk memerangi ini, PCIe 6.0 mempunyai ciri pembetulan ralat ke hadapan yang baru, yang memeriksa untuk memastikan data mendapat di mana ia harus pergi tanpa rosak, dengan bantuan pelaksanaan CRC (pemeriksaan redundansi kitaran) yang mantap).

Salah satu bahaya menambah lebih banyak langkah pembetulan ralat ke dalam saluran paip ialah anda akan menambah lebih banyak latensi. Latihan tambahan telah menjadi kebimbangan yang semakin meningkat dengan pelbagai komponen komputer berkelajuan tinggi. Walaupun mereka dapat beralih lebih banyak data, mereka mengambil masa lebih lama untuk bertindak balas terhadap permintaan data, yang dapat menyebabkan masalahnya sendiri.

FEC telah direka untuk menarget.

Mod Flit

Mod FLIT adalah langkah lain yang diperkenalkan untuk meningkatkan pembetulan ralat di PCIe 6.0. Ia menganjurkan data ke dalam unit saiz seragam menggunakan unit kawalan aliran onboard khusus. Ini adalah perlu untuk memeriksa paket untuk kesilapan kerana anda boleh memohon algoritma untuk setiap paket data dan periksa sama ada paket masih memberikan hasil apabila ia sampai ke hujung saluran paip yang lain.

Perkara itu, ternyata mod Flit juga membawa keuntungan kecekapan yang signifikan di tempat lain. Ia membantu latensi yang lebih rendah, menjadikan penggunaan jalur lebar lebih efisien, dan membolehkan PCIe 6.0 hapuskan dengan banyak pengekodan overhead dari versi sebelumnya. Jadi walaupun PAM4 menambah sehingga 2ns latency, mod Flit menjimatkan latensi di kawasan lain.

Mod l0p

Satu ciri menarik di PCIe 6.0 adalah mod l0p. Mod ini mengurangkan bilangan lorong penggunaan periferal untuk menghantar dan menerima data. Jadi jika komputer riba anda berjalan pada kuasa bateri dan GPU tidak memerlukan 16 lorong untuk melakukan pekerjaan sekarang, ia akan turun ke bawah hanya menggunakan bilangan lorong yang diperlukan, menjimatkan elektrik dengan meningkatkan kecekapan kuasa.

Sekiranya anda menunggu PCIe 6.0?

Sekiranya anda berfikir untuk membeli atau membina komputer baru tidak lama lagi, sekiranya anda menunggu PCIe 6.0 papan induk untuk keluar dahulu? Selalu menggoda untuk mencuba dan membina komputer masa depan. Bagaimana jika GPU atau SSD baru keluar yang memerlukan PCIe 6.0 untuk mencapai potensi penuhnya?

Jawapan ringkas untuk soalan ini ialah anda tidak perlu risau menunggu PCIe 6.0. Pada masa penulisan, PCIe 5.0 Motherboards hanya mula melancarkan kepada pengguna, dan juga GPU semasa yang paling tinggi tidak ada tempat berhampiran PCIe 5.0.

Dalam tanda aras membandingkan kad perdana seperti RTX 3080 atau RTX 3090 yang berjalan pada PCIe 3.0 dan 4.0, perbezaan prestasi adalah di antara apa -apa dan 3%.  Ya, betul. Kami hanya mencapai had PCIe 3.0, dan itu hanya dengan GPU paling mahal di planet ini. Jangan berpeluh-sekurang-kurangnya tidak selama beberapa tahun. 

Ingat bahawa PCI-SIG hanya menerbitkan spesifikasi PCIe terakhir mereka untuk versi 6.0 di atas kertas. Walaupun spesifikasi akhir tidak akan berubah, ia akan menjadi masa sebelum kita melihat banyak perkakasan yang menyokongnya, sekurang -kurangnya di ruang pengguna.

PCIE 6.0 Pusat Data Manfaat Hari Ini

Itu bukan untuk mengatakan PCIe 6.0 belum memberi manfaat kepada seseorang. Di pusat data gergasi, kita semua bergantung pada perkhidmatan berasaskan awan, setiap jalur lebar tambahan adalah berharga. Di dalam rak komputer itu, anda akan menemui sistem dengan berpuluh-puluh atau beratus-ratus teras CPU dan tatasusunan penyimpanan SSD berkelajuan tinggi. Penambahbaikan dalam jalur lebar PCIe akan segera membantu mengambil tekanan dari paip data yang melegakan.

Mempunyai jalur lebar yang lebih banyak bermakna bahawa aplikasi pembelajaran AI dan mesin dapat menganalisis lebih banyak data dalam masa yang lebih sedikit. Ia menunjukkan bahawa aplikasi HPC (pengkomputeran berprestasi tinggi) yang melakukan kerja kompleks dalam sains, kejuruteraan, dan fizik dapat meluaskan cakrawala mereka.

Malah sistem IoT (Internet of Things) yang menghantar banjir data ke pusat data untuk diproses dalam masa nyata akan mendapat manfaat secara besar-besaran dari jalur lebar tambahan.

Apa yang berlaku selepas PCI Express 6.0?

Teknologi PCIe akan berada dalam masa yang lama melainkan jika seseorang mencipta teknologi interkoneksi periferal yang lebih baik secara radikal. Syarikat -syarikat seperti Intel, AMD, dan Apple melakukan perkara yang menarik dengan teknologi yang berkaitan antara cip di dalam pakej pemproses mereka. Dengan CPU seperti AMD Ryzen dan Intel's Alder Lake yang disumbat ke insang dengan teras CPU, mereka perlu memindahkan sejumlah besar data. Kami yakin PCI-Sig dapat mempelajari beberapa perkara dari apa yang berlaku di dalam pemproses ini.