▷ Pci express 4.0: alt vi vet så langt

På begynnelsen av året ratifiserte og publiserte PCI-SIG standardkonsortiet PCI Express 4.0-spesifikasjonen i versjon 1.0. Dette markerer hele versjonen av PCIe 4.0, og følger utgivelsen av revisjonsspesifikasjonen av juni 0.9 i fjor. I disse artiklene skal vi analysere alt som er kjent så langt om PCI Express 4.0.

Innholdsindeks

PCI Express 4.0 dobler båndbredden til gjeldende 3.0-spesifikasjon

PCI Express er for øyeblikket den høyhastighetsbussen som brukes av nesten alle høyytelseskomponenter på datamaskiner. Både grafikkort, NVMe SSD-er, nettverkskort og mange andre enheter er koblet gjennom dette avanserte grensesnittet, derav dets store betydning. PCI Express 4.0 dobler båndbredden på 8 GT / s per bane med PCIe 3.0, og tilbyr dermed en overføringshastighet på 16 GT / s per bane, og gir betydelig ytelse I / O-fordeler nyttige for lagring og høyhastighetsnettverk, så vel som kunstig intelligens applikasjoner. Samtidig fokuserte PCI-SIG på Q2 2019 for å gi ut den ferdige PCIe 5.0-spesifikasjonen, slik at PCIe 4.0 ikke vil være en så holdbar versjon som PCIe 3.0 har vært.

Vi anbefaler å lese:

• PCI Express - Hva er det og hva er det for Mini PCI Express Hva er det og hvorfor er det på bærbare datamaskiner?

PCI-SIG har tidligere opprettholdt en fire år lang kadens for PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) og PCIe 3.0 (2010). Når det gjelder sjuårsforsinkelsen, bemerket PCI-SIG at PCIe 3.0 ga nok båndbredde i noen tid, i forkant av utviklingen og økende krav til arbeidsmengder for AI, PCIe NVMe og 3D XPoint. nettverkshastigheter, spesielt ettersom 10GbE blir mer og mer tilgjengelig for forbrukere.

PCI Express 4.0 opprettholder bakoverkompatibilitet, og NVMe SSD-er vil ha stor fordel av fordelene

For beregning av GPU-er hadde PCIe 3.0-båndbreddebegrensninger allerede bedt Nvidia om å utvikle den proprietære NVLink-sammenkoblingen. Følgelig, med PCI Express 4.0 og videre, søker PCI-SIG å vende tilbake til en mer normal kadens, spesielt siden de nå har løst noen av de viktigste tekniske hindringene, for å gi raskere overføringshastigheter gjennom PCIe 4.0-standarden. Det andre aspektet er organisasjonens natur. PCI-SIG har nesten 800 medlemsbedrifter, hvorav årlig velger et styre; For 2017-2018 inkluderer styret medlemmer fra AMD, Intel og Nvidia. Ved å utvikle og vedlikeholde åpne PCI-spesifikasjoner, samarbeider medlemmene i tekniske utvalg og arbeidsgrupper, sender og gjennomgår endringer i spesifikasjonene. Noe av det siste PCI-GIS-arbeidet blir strømlinjeformet i denne prosessen.

Når spesifikasjonene er ferdigstilt, må medlemmene ha produkter bestått interoperabilitet og samsvarstester på et av de mange PCI-GIS-samsvarsverkstedene gjennom året, slik at produktet blir lagt til listen over Integratorer, som OEM og systemintegratorer bruker for å velge maskinvare. For PCIe 4.0 tilbød PCI-SIG for første gang samsvarsverksteder for forutgivelse, ved bruk av forrige versjon 0.9, men bare på et foreløpig nivå av “FYI Test”. Resten av året vil PCI-SIG tilby FYI PCIe 4.0 Testing i compliance workshops; PCIe 4.0 er for øyeblikket ikke oppført i det offisielle overholdelsesprogrammet eller på integratorlisten.

Som i tidligere PCIe-iterasjoner, har PCIe 4.0 kompatibilitet bakover, og PCIe 1.x, 2.x og 3.x kort samsvarer med PCIe 4.0-spor og fungerer normalt. PCIe 4.0 opprettholder også 128b / 130b-kodingen av PCIe 3.0, som fortsatt vil bli brukt i PCIe 5.0. Blant de andre forbedringene er forskjellige funksjoner mer relevante for designere og utviklere enn for sluttbrukere. Når datahastighetene øker, øker ytelsesvariasjonen og signalintegriteten forringes.

Høyere ytelse

Med dette i bakhodet tilbyr PCIe 4.0 en kjørefeltmargin på PHY-mottakeren, der PCIe-kontrolleren innhenter informasjon om elektrisk margin fra hver PCIe-bane for å måle toleransen for variasjon. PCIe 4.0 har også utvidede etiketter og kreditter, funksjoner som fungerer sammen for å maskere latenstid og fremme full båndbredde-metning. Andre forbedringer inkluderer redusert total latens for systemet, I / O-virtualisering og plattformintegrasjon, og lagt båndbredde / båndbredde skalerbarhet, samt forbedret pålitelighet, tilgjengelighet og kapasitet. service (RAS).

Selv om spillgrafikkort er den mest synlige PCIe-enheten for forbrukerne, er det lite trolig at den ekstra kostnaden for PCIe-båndbredden vil påvirke spillytelsen, i det minste med en gang. Gitt den begrensede mengden tilgjengelig PCIe-båndbredde med de fleste forbruker-CPUer, vil dette imidlertid også gjøre en lang vei mot å lette presset på at kombinasjonen av GPU-er, en NVMe SSD og 10GigE-nettverk kan være lokalisert i system I / O-båndbredde. Det som også kan være relevant, er en høyere strømkapasitet for sekundærkontaktene.

Når det gjelder PCIe 4.0-leverandørløsninger, utvikler eller tilbyr Synopsys og Cadence blant andre PHY og 16 GT / s drivere, valideringsverktøy og mange andre applikasjoner. IBM POWER9 har PCIe 4.0-tilkoblinger og Intel Falcon Mesa FPGA 10nm støtter PCIe 4.0 som en innebygd IP-blokkering gjennom EMIB. I mellomtiden tilbyr AMD PCIe 4.0-støtte med sine nye Radeon Instinct MI50 og MI60. Navi og Zen 2 forventes også å støtte PCI Express 4.0.

Tabellen nedenfor oppsummerer de viktigste funksjonene til de forskjellige versjonene av PCI Express til dags dato:

versjon	introduksjon	Transfer med kjørefelt	Båndbredde
× 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	Forventet i 2. kvartal 2019	32, 0 GT / s	3938 MB / s	7, 88 GB / s	15, 75 GB / s	31, 51 GB / s	63, 0 GB / s

Dette avslutter artikkelen vår om PCI Express 4.0-protokollen, vi håper den har hjulpet deg med å forstå viktigheten av denne nye versjonen av dagens mest brukte høyhastighetsgrensesnitt.

Theregisterwikipedia kilde