Utangulizi wa vipimo vya PCIe 5.0

• Utangulizi wa vipimo vya PCIe 5.0

Vipimo vya PCIe 4.0 vilikamilishwa mwaka wa 2017, lakini havikuweza kuungwa mkono na mifumo ya watumiaji hadi mfululizo wa AMD wa 7nm Rydragon 3000, na hapo awali ni bidhaa kama vile kompyuta ndogo, hifadhi ya kasi ya juu ya kiwango cha biashara, na vifaa vya mtandao vilivyotumia teknolojia ya PCIe 4.0. Ingawa teknolojia ya PCIe 4.0 bado haijatumika kwa kiwango kikubwa, shirika la PCI-SIG limekuwa likitengeneza PCIe 5.0 yenye kasi zaidi kwa muda mrefu, kiwango cha mawimbi kimeongezeka mara mbili kutoka 16GT/s ya sasa hadi 32GT/s, kipimo data kinaweza kufikia 128GB/s, na vipimo vya toleo la 0.9/1.0 vimekamilishwa. Toleo la v0.7 la maandishi ya kawaida ya PCIe 6.0 limetumwa kwa wanachama, na ukuzaji wa kiwango hicho unaendelea. Kiwango cha pini cha PCIe 6.0 kimeongezwa hadi 64 GT/s, ambayo ni mara 8 ya PCIe 3.0, na kipimo data katika njia za x16 kinaweza kuwa kikubwa kuliko 256GB/s. Kwa maneno mengine, kasi ya sasa ya PCIe 3.0 x8 inahitaji chaneli moja tu ya PCIe 6.0 kufikia. Kuhusu v0.7, PCIe 6.0 imefikia vipengele vingi vilivyotangazwa awali, lakini matumizi ya nguvu bado yanaimarika zaidi.d, na kiwango kimeanzisha hivi karibuni gia ya usanidi wa nguvu ya L0p. Bila shaka, baada ya tangazo hilo mwaka wa 2021, PCIe 6.0 inaweza kupatikana kibiashara mwaka wa 2023 au 2024 mapema zaidi. Kwa mfano, PCIe 5.0 iliidhinishwa mwaka wa 2019, na ni sasa tu ambapo kuna visa vya matumizi.

Ikilinganishwa na vipimo vya awali vya kawaida, vipimo vya PCIe 4.0 vilichelewa kiasi. Vipimo vya PCIe 3.0 vilianzishwa mwaka wa 2010, miaka 7 baada ya kuanzishwa kwa PCIe 4.0, kwa hivyo muda wa matumizi ya vipimo vya PCIe 4.0 unaweza kuwa mfupi. Hasa, baadhi ya wachuuzi wameanza kubuni vifaa vya safu ya kimwili ya PCIe 5.0 PHY.

Shirika la PCI-SIG linatarajia viwango hivi viwili viwepo kwa muda fulani, na PCIe 5.0 hutumika zaidi kwa vifaa vyenye utendaji wa hali ya juu vyenye mahitaji ya juu ya upitishaji, kama vile Gpus kwa AI, vifaa vya mtandao, na kadhalika, ambayo ina maana kwamba PCIe 5.0 ina uwezekano mkubwa wa kuonekana katika mazingira ya kituo cha data, mtandao, na HPC. Vifaa vyenye mahitaji machache ya kipimo data, kama vile kompyuta za mezani, vinaweza kutumia PCIe 4.0.

Kwa PCIe 5.0, kiwango cha mawimbi kimeongezwa kutoka PCIe 4.0's 16GT/s hadi 32GT/s, bado kinatumia usimbaji wa 128/130, na kipimo data cha x16 kimeongezwa kutoka 64GB/s hadi 128GB/s.

Mbali na kuongeza maradufu kipimo data, PCIe 5.0 huleta mabadiliko mengine, kubadilisha muundo wa umeme ili kuboresha uadilifu wa mawimbi, utangamano wa nyuma na PCIe, na mengineyo. Kwa kuongezea, PCIe 5.0 imeundwa kwa viwango vipya vinavyopunguza ucheleweshaji na upunguzaji wa mawimbi kwa umbali mrefu.

Shirika la PCI-SIG linatarajia kukamilisha toleo la 1.0 la vipimo katika robo ya kwanza mwaka huu, lakini wanaweza kukuza viwango, lakini hawawezi kudhibiti wakati kifaa cha mwisho kitaletwa sokoni, na inatarajiwa kwamba vifaa vya kwanza vya PCIe 5.0 vitaanza kutumika mwaka huu, na bidhaa zaidi zitaonekana mwaka wa 2020. Hata hivyo, hitaji la kasi ya juu lilisababisha mwili wa kawaida kufafanua kizazi kijacho cha PCI Express. Lengo la PCIe 5.0 ni kuongeza kasi ya kiwango katika muda mfupi iwezekanavyo. Kwa hivyo, PCIe 5.0 imeundwa ili kuongeza kasi hadi kiwango cha PCIe 4.0 bila vipengele vingine vipya muhimu.

Kwa mfano, PCIe 5.0 haitumii mawimbi ya PAM 4 na inajumuisha tu vipengele vipya vinavyohitajika ili kuwezesha kiwango cha PCIe kuunga mkono 32 GT/s kwa muda mfupi iwezekanavyo.

Changamoto za vifaa

Changamoto kubwa katika kuandaa bidhaa inayounga mkono PCI Express 5.0 itahusiana na urefu wa chaneli. Kadiri kiwango cha mawimbi kinavyoongezeka, ndivyo masafa ya mtoa huduma ya mawimbi yanayopitishwa kupitia ubao wa PC yanavyoongezeka. Aina mbili za uharibifu wa kimwili hupunguza kiwango ambacho wahandisi wanaweza kueneza mawimbi ya PCIe:

· 1. Kupungua kwa njia

· 2. Tafakari zinazotokea kwenye mfereji kutokana na kutoendelea kwa impedansi katika pini, viunganishi, mashimo ya kupita na miundo mingine.

Vipimo vya PCIe 5.0 hutumia njia zenye upunguzaji wa -36dB katika 16 GHz. Masafa ya 16 GHz yanawakilisha masafa ya Nyquist kwa mawimbi ya kidijitali ya 32 GT/s. Kwa mfano, ishara ya PCIe5.0 inapoanza, inaweza kuwa na volteji ya kawaida ya kilele hadi kilele cha 800 mV. Hata hivyo, baada ya kupita kwenye chaneli iliyopendekezwa ya -36dB, kufanana yoyote na jicho lililo wazi hupotea. Ni kwa kutumia usawazishaji unaotegemea kipitishi (kupunguza kasi) na usawazishaji wa kipokezi (mchanganyiko wa CTLE na DFE) ambapo ishara ya PCIe5.0 inaweza kupita kwenye chaneli ya mfumo na kufasiriwa kwa usahihi na kipokezi. Urefu wa chini wa jicho unaotarajiwa wa ishara ya PCIe 5.0 ni 10mV (baada ya usawazishaji). Hata kwa kipitishio cha chini kinachokaribia kuwa kamili, upunguzaji mkubwa wa chaneli hupunguza ukubwa wa ishara hadi mahali ambapo aina nyingine yoyote ya uharibifu wa ishara unaosababishwa na kuakisi na mazungumzo yanaweza kufungwa ili kurejesha jicho.