▷ Pci express 4.0: alles wat we tot nu toe weten

Aan het begin van het jaar heeft het PCI-SIG-standaardenconsortium de PCI Express 4.0-specificatie in versie 1.0 geratificeerd en gepubliceerd. Dit markeert de volledige versie van PCIe 4.0 en volgt de release van de herzieningsspecificatie van 0, 9 juni vorig jaar. In deze artikelen gaan we alles analyseren wat tot nu toe bekend is over PCI Express 4.0.

Inhoudsindex

PCI Express 4.0 verdubbelt de bandbreedte van de huidige 3.0-specificatie

PCI Express is momenteel de hogesnelheidsbus die wordt gebruikt door bijna alle krachtige componenten in computers. Zowel grafische kaarten, NVMe SSD's, netwerkkaarten en vele andere apparaten zijn verbonden via deze geavanceerde interface, vandaar het grote belang. PCI Express 4.0 verdubbelt de bandbreedte van 8 GT / s per baan van PCIe 3.0, en biedt daarmee een overdrachtssnelheid van 16 GT / s per baan, wat aanzienlijke I / O-voordelen biedt die nuttig zijn voor de opslag en hogesnelheidsnetwerk, evenals toepassingen voor kunstmatige intelligentie. Tegelijkertijd richtte PCI-SIG zich op Q2 2019 om de definitieve PCIe 5.0-specificatie vrij te geven, dus PCIe 4.0 zal niet zo'n duurzame versie zijn als PCIe 3.0.

We raden aan om te lezen:

• PCI Express - Wat is het en wat is het voor Mini PCI Express Wat is het en waarom zit het in laptops?

PCI-SIG handhaafde eerder een vierjarige cadans voor PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) en PCIe 3.0 (2010). Met betrekking tot de vertraging van zeven jaar merkte PCI-SIG op dat PCIe 3.0 al geruime tijd voldoende bandbreedte bood, vooruitlopend op de ontwikkelingen en toenemende eisen van AI, PCIe NVMe en 3D XPoint computerworkloads, en netwerksnelheden, vooral nu 10GbE steeds toegankelijker wordt voor consumenten.

PCI Express 4.0 behoudt achterwaartse compatibiliteit en NVMe SSD's zullen enorm profiteren van de voordelen

Voor het berekenen van GPU's hadden PCIe 3.0-bandbreedtebeperkingen Nvidia er al toe aangezet om haar eigen NVLink-interconnect te ontwikkelen. Dientengevolge, met PCI Express 4.0 en hoger, streeft de PCI-SIG ernaar terug te keren naar een meer normale cadans, vooral omdat ze nu enkele van de belangrijkste technische hindernissen hebben opgelost, om snellere overdrachtssnelheden mogelijk te maken via de PCIe 4.0-standaard. Het andere aspect is de aard van de organisatie. PCI-SIG heeft bijna 800 aangesloten bedrijven, waarvan jaarlijks een raad van bestuur kiest; Voor 2017-2018 bestaat het bestuur uit leden van AMD, Intel en Nvidia. Door open PCI-specificaties te ontwikkelen en te onderhouden, werken leden samen in technische commissies en werkgroepen, die wijzigingen in specificaties indienen en beoordelen. Een deel van het recente PCI-GIS-werk wordt in dit proces gestroomlijnd.

Zodra de specificaties zijn afgerond, moeten leden het hele jaar door producten laten interoperabiliteits- en compliancetests doorstaan ​​bij een van de vele PCI-GIS Compliance Workshops, zodat het product wordt toegevoegd aan de lijst met Integrators, die OEM's en systeemintegrators gebruiken om hardware te kiezen. Voor PCIe 4.0 bood PCI-SIG voor de eerste keer pre-release compliance-workshops aan, gebruikmakend van vorige versie 0.9, maar alleen op een voorlopig niveau van "FYI Test". De rest van het jaar zal PCI-SIG FYI PCIe 4.0 Testing aanbieden in compliance-workshops; PCIe 4.0 staat momenteel niet vermeld in het officiële nalevingsprogramma of op de integratorlijst.

Net als bij eerdere PCIe-iteraties, is PCIe 4.0 achterwaarts compatibel en PCIe 1.x-, 2.x- en 3.x-kaarten voldoen aan PCIe 4.0-slots en werken normaal. PCIe 4.0 onderhoudt ook de 128b / 130b-codering van PCIe 3.0, die zal worden gebruikt in PCIe 5.0. Naast de andere verbeteringen zijn verschillende functies relevanter voor ontwerpers en ontwikkelaars dan voor eindgebruikers. Naarmate de datasnelheden toenemen, nemen de prestatievariaties toe en neemt de signaalintegriteit af.

Hogere prestaties

Met dit in gedachten biedt PCIe 4.0 een rijstrookmarge op de PHY-ontvanger, waar de PCIe-controller de elektrische marge-informatie van elke PCIe-rijstrook verkrijgt om de tolerantie voor variatie te meten. PCIe 4.0 heeft ook uitgebreide labels en credits, functies die samenwerken om latentie te maskeren en verzadiging van de volledige bandbreedte te bevorderen. Andere verbeteringen zijn onder meer verminderde algehele latentie van het systeem, I / O-virtualisatie en platformintegratie en toegevoegde bandbreedte / bandbreedteschaalbaarheid, evenals verbeterde betrouwbaarheid, beschikbaarheid en capaciteitsmogelijkheden. dienst (RAS).

Hoewel grafische videokaarten voor consumenten het meest zichtbare PCIe-apparaat zijn, is het onwaarschijnlijk dat de extra overhead van PCIe-bandbreedte de spelprestaties zal beïnvloeden, althans niet meteen. Gezien de beperkte hoeveelheid beschikbare PCIe-bandbreedte bij de meeste consumenten-CPU's, zal dit ook een grote bijdrage leveren aan het verminderen van de druk dat de combinatie van GPU's, een NVMe SSD en 10GigE-netwerken zich op de systeem I / O-bandbreedte. Wat ook relevant kan zijn, is een hoger vermogen van de secundaire connectoren.

Wat betreft oplossingen voor leveranciers van PCIe 4.0, ontwikkelen of bieden Synopsys en Cadence onder meer PHY- en 16 GT / s-stuurprogramma's, validatietools en vele andere toepassingen. De IBM POWER9 heeft PCIe 4.0-verbindingen en de Intel Falcon Mesa FPGA 10nm ondersteunt PCIe 4.0 als een ingebouwd IP-blok via EMIB. Ondertussen biedt AMD PCIe 4.0-ondersteuning met zijn nieuwe Radeon Instinct MI50 en MI60. Navi en Zen 2 zullen naar verwachting ook PCI Express 4.0 ondersteunen.

De volgende tabel geeft een overzicht van de belangrijkste kenmerken van de verschillende versies van PCI Express tot nu toe:

Versie	Introductie	Transfer per rijbaan	Bandbreedte
× 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	Verwacht in 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

Dit besluit ons artikel over het PCI Express 4.0-protocol, we hopen dat het u heeft geholpen het belang van deze nieuwe versie van de meest gebruikte hogesnelheidsinterface van vandaag beter te begrijpen.

Theregisterwikipedia-bron