▷ Pci express 4.0: wszystko, co wiemy do tej pory

Na początku roku konsorcjum standardów PCI-SIG ratyfikowało i opublikowało specyfikację PCI Express 4.0 w wersji 1.0. Oznacza to pełną wersję PCIe 4.0 i jest zgodna z wydaniem specyfikacji wersji 0.9 czerwca zeszłego roku. W tych artykułach przeanalizujemy wszystko, co dotychczas wiadomo na temat PCI Express 4.0.

Indeks treści

PCI Express 4.0 podwaja przepustowość obecnej specyfikacji 3.0

PCI Express to obecnie szybka magistrala używana przez prawie wszystkie wysokowydajne komponenty w komputerach. Obie karty graficzne, dyski SSD NVMe, karty sieciowe i wiele innych urządzeń są połączone przez ten zaawansowany interfejs, stąd jego ogromne znaczenie. PCI Express 4.0 podwaja przepustowość 8 GT / s na linię PCIe 3.0, oferując w ten sposób szybkość transferu 16 GT / s na linię, zapewniając znaczące korzyści we / wy wydajności przydatne w pamięć masowa i szybka sieć, a także aplikacje sztucznej inteligencji. Jednocześnie PCI-SIG skoncentrowało się na drugim kwartale 2019 r., Aby wydać sfinalizowaną specyfikację PCIe 5.0, więc PCIe 4.0 nie będzie tak trwała, jak wersja PCIe 3.0.

Zalecamy przeczytanie:

• PCI Express - co to jest i co to jest dla Mini PCI Express Co to jest i dlaczego jest w laptopach?

PCI-SIG wcześniej utrzymywał czteroletnią kadencję dla PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) i PCIe 3.0 (2010). Jeśli chodzi o siedmioletnie opóźnienie, PCI-SIG zauważył, że PCIe 3.0 zapewniał wystarczającą przepustowość przez pewien czas, wyprzedzając rozwój i rosnące wymagania dotyczące obciążeń obliczeniowych AI, PCIe NVMe i 3D XPoint, oraz prędkości sieci, szczególnie gdy 10GbE staje się coraz bardziej dostępne dla konsumentów.

PCI Express 4.0 zachowuje kompatybilność wsteczną, a dyski SSD NVMe znacznie skorzystają z jego zalet

W przypadku procesorów graficznych ograniczenia przepustowości PCIe 3.0 już skłoniły Nvidię do opracowania zastrzeżonego połączenia NVLink. W związku z tym, w przypadku PCI Express 4.0 i późniejszych, PCI-SIG dąży do powrotu do bardziej normalnej kadencji, zwłaszcza że udało się rozwiązać niektóre z głównych przeszkód technicznych, aby umożliwić szybsze przesyłanie danych przez standard PCIe 4.0. Drugim aspektem jest natura organizacji. PCI-SIG ma prawie 800 firm członkowskich, z których co roku wybiera zarząd; W latach 2017-2018 w skład zarządu wchodzą członkowie AMD, Intel i Nvidia. Opracowując i utrzymując otwarte specyfikacje PCI, członkowie współpracują w komitetach technicznych i grupach roboczych, przesyłając i przeglądając zmiany specyfikacji. Niektóre z ostatnich prac PCI-GIS są usprawniane w tym procesie.

Po sfinalizowaniu specyfikacji członkowie muszą przejść testy zgodności i zgodności produktów na jednym z wielu warsztatów zgodności PCI-GIS przez cały rok, aby produkt został dodany do listy Integratorzy, których OEM i integratorzy systemów używają do wybierania sprzętu. W przypadku PCIe 4.0 firma PCI-SIG po raz pierwszy zaoferowała warsztaty zgodności przedpremierowej, wykorzystując poprzednią wersję 0.9, ale tylko na wstępnym poziomie „FYI Test”. Przez resztę roku PCI-SIG będzie oferować testy FYI PCIe 4.0 w warsztatach zgodności; PCIe 4.0 nie jest obecnie wymieniony w oficjalnym programie zgodności ani na liście integratorów.

Podobnie jak w poprzednich iteracjach PCIe, PCIe 4.0 ma kompatybilność wsteczną, a karty PCIe 1.x, 2.xi 3.x są zgodne z gniazdami PCIe 4.0 i działają normalnie. PCIe 4.0 utrzymuje także kodowanie 128b / 130b dla PCIe 3.0, które będzie nadal używane w PCIe 5.0. Wśród innych ulepszeń różne funkcje są bardziej odpowiednie dla projektantów i programistów niż dla użytkowników końcowych. Wraz ze wzrostem prędkości transmisji danych rośnie zmienność wydajności i pogarsza się integralność sygnału.

Wyższa wydajność

Mając to na uwadze, PCIe 4.0 oferuje margines linii na odbiorniku PHY, w którym kontroler PCIe uzyskuje informacje o marginesie elektrycznym z każdej linii PCIe w celu zmierzenia tolerancji zmian. PCIe 4.0 ma również rozszerzone etykiety i kredyty, funkcje, które współpracują w celu maskowania opóźnień i promowania pełnego nasycenia przepustowości. Inne ulepszenia obejmują zmniejszone ogólne opóźnienie systemu, wirtualizację I / O i integrację platformy, a także zwiększoną przepustowość / skalowalność przepustowości, a także lepszą niezawodność, dostępność i możliwości przepustowości. usługa (RAS).

Chociaż karty graficzne do gier są najbardziej widocznym urządzeniem PCIe dla konsumentów, dodatkowy narzut przepustowości PCIe prawdopodobnie nie wpłynie na wydajność gier, przynajmniej od razu. Biorąc jednak pod uwagę ograniczoną dostępną przepustowość PCIe w przypadku większości procesorów konsumenckich, znacznie zmniejszy to presję, że połączenie GPU, dysku SSD NVMe i sieci 10GigE może być zlokalizowane w przepustowość systemu we / wy. Istotna może być także większa pojemność wtórnych złączy.

Jeśli chodzi o rozwiązania PCIe 4.0, Synopsys i Cadence, między innymi, opracowują lub oferują sterowniki PHY i 16 GT / s, narzędzia sprawdzania poprawności i wiele innych aplikacji. IBM POWER9 ma połączenia PCIe 4.0, a Intel Falcon Mesa FPGA 10nm obsługuje PCIe 4.0 jako wbudowany blok IP poprzez EMIB. Tymczasem AMD oferuje obsługę PCIe 4.0 dzięki nowym Radeon Instinct MI50 i MI60. Oczekuje się również, że Navi i Zen 2 będą obsługiwać PCI Express 4.0.

W poniższej tabeli podsumowano najważniejsze funkcje różnych wersji PCI Express do tej pory:

Wersja	Wprowadzenie	Transfer liniami	Szerokość pasma
× 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 r	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 r	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	Oczekiwany w II kwartał 2019 r	32, 0 GT / s	3938 MB / s	7, 88 GB / s	15, 75 GB / s	31, 51 GB / s	63, 0 GB / s

Na tym kończy się nasz artykuł na temat protokołu PCI Express 4.0. Mamy nadzieję, że pomógł ci on lepiej zrozumieć znaczenie tej nowej wersji najczęściej używanego szybkiego interfejsu.

Źródło Theregisterwikipedia