PCIe 5.0 үзүүлэлтүүдийн танилцуулга

• PCIe 5.0 үзүүлэлтүүдийн танилцуулга

PCIe 4.0 үзүүлэлтийг 2017 онд боловсруулж дуусгасан боловч AMD-ийн 7nm Rydragon 3000 цуврал хүртэл хэрэглэгчийн платформууд үүнийг дэмждэггүй байсан бөгөөд өмнө нь зөвхөн суперкомпьютер, байгууллагын түвшний өндөр хурдны хадгалалт, сүлжээний төхөөрөмжүүд зэрэг бүтээгдэхүүнүүд PCIe 4.0 технологийг ашигладаг байсан. PCIe 4.0 технологийг өргөн хүрээнд хэрэгжүүлээгүй байгаа ч PCI-SIG байгууллага удаан хугацаанд илүү хурдан PCIe 5.0-ийг хөгжүүлж ирсэн бөгөөд дохионы хурд одоогийн 16GT/s-ээс 32GT/s болж хоёр дахин нэмэгдсэн, зурвасын өргөн 128GB/s хүрч болох бөгөөд 0.9/1.0 хувилбарын үзүүлэлтийг боловсруулж дуусгасан. PCIe 6.0 стандартын v0.7 хувилбарын текстийг гишүүдэд илгээсэн бөгөөд стандартыг боловсруулах ажил явагдаж байна. PCIe 6.0-ийн пин хурд нь 64 GT/s болж нэмэгдсэн нь PCIe 3.0-ээс 8 дахин их бөгөөд x16 сувгийн зурвасын өргөн нь 256GB/s-ээс их байж болно. Өөрөөр хэлбэл, PCIe 3.0 x8-ийн одоогийн хурдыг авахын тулд зөвхөн нэг PCIe 6.0 суваг шаардлагатай. v0.7 хувилбарын хувьд PCIe 6.0 нь анх зарласан ихэнх функцуудыг хэрэгжүүлсэн боловч эрчим хүчний хэрэглээ улам сайжирсаар байна.d, мөн стандарт нь L0p тэжээлийн тохиргооны арааг шинээр нэвтрүүлсэн. Мэдээжийн хэрэг, 2021 онд зарласны дараа PCIe 6.0 нь хамгийн эрт 2023 эсвэл 2024 онд худалдаанд гарах боломжтой. Жишээлбэл, PCIe 5.0 нь 2019 онд батлагдсан бөгөөд одоо л хэрэглээний тохиолдлууд гарч байна.

Өмнөх стандарт үзүүлэлтүүдтэй харьцуулахад PCIe 4.0 үзүүлэлтүүд харьцангуй хожуу гарсан. PCIe 3.0 үзүүлэлтүүд нь PCIe 4.0-ийг нэвтрүүлснээс хойш 7 жилийн дараа буюу 2010 онд танилцуулагдсан тул PCIe 4.0 үзүүлэлтүүдийн ашиглалтын хугацаа богино байж магадгүй юм. Ялангуяа зарим үйлдвэрлэгчид PCIe 5.0 PHY физик давхаргын төхөөрөмжүүдийг зохион бүтээж эхэлсэн.

PCI-SIG байгууллага нь хоёр стандартыг хэсэг хугацаанд зэрэгцэн орших төлөвтэй байгаа бөгөөд PCIe 5.0 нь голчлон хиймэл оюун ухаанд зориулсан Gpus, сүлжээний төхөөрөмжүүд гэх мэт өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь PCIe 5.0 нь өгөгдлийн төв, сүлжээ болон HPC орчинд илүү их гарч ирэх магадлалтай гэсэн үг юм. Ширээний компьютер гэх мэт зурвасын өргөний шаардлага багатай төхөөрөмжүүд PCIe 4.0-ийг ашиглаж болно.

PCIe 5.0-ийн хувьд дохионы хурдыг PCIe 4.0-ийн 16GT/s-ээс 32GT/s болгон нэмэгдүүлж, 128/130 кодчилол ашигласан хэвээр байгаа бөгөөд x16 зурвасын өргөнийг 64GB/s-ээс 128GB/s болгон нэмэгдүүлсэн.

PCIe 5.0 нь зурвасын өргөнийг хоёр дахин нэмэгдүүлэхээс гадна дохионы бүрэн бүтэн байдлыг сайжруулах, PCIe-тэй нийцтэй байдлыг сайжруулах гэх мэт цахилгааны дизайныг өөрчлөх зэрэг бусад өөрчлөлтүүдийг авчирсан. Үүнээс гадна, PCIe 5.0 нь хол зайд саатал болон дохионы сулралыг бууруулдаг шинэ стандартаар бүтээгдсэн.

PCI-SIG байгууллага нь техникийн тодорхойлолтын 1.0 хувилбарыг энэ оны 1-р улиралд дуусгахаар төлөвлөж байгаа боловч стандартыг боловсруулж болох ч терминалын төхөөрөмжийг зах зээлд хэзээ нэвтрүүлэхийг хянаж чадахгүй бөгөөд анхны PCIe 5.0 төхөөрөмжүүд энэ онд нээлтээ хийж, 2020 онд илүү олон бүтээгдэхүүн гарч ирнэ гэж найдаж байна. Гэсэн хэдий ч илүү өндөр хурдны хэрэгцээ нь стандарт байгууллагаас PCI Express-ийн дараагийн үеийг тодорхойлоход хүргэсэн. PCIe 5.0-ийн зорилго нь стандартын хурдыг аль болох богино хугацаанд нэмэгдүүлэх явдал юм. Тиймээс PCIe 5.0 нь бусад чухал шинэ функцгүйгээр PCIe 4.0 стандартын хурдыг нэмэгдүүлэх зорилготой юм.

Жишээлбэл, PCIe 5.0 нь PAM 4 дохиог дэмждэггүй бөгөөд зөвхөн PCIe стандартыг хамгийн богино хугацаанд 32 GT/s хурдыг дэмжихэд шаардлагатай шинэ боломжуудыг агуулдаг.

Тоног төхөөрөмжийн сорилтууд

PCI Express 5.0-г дэмжих бүтээгдэхүүн бэлтгэхэд тулгардаг гол бэрхшээл нь сувгийн урттай холбоотой байх болно. Дохионы хурд өндөр байх тусам компьютерын самбараар дамжуулж буй дохионы зөөгч давтамж өндөр байна. Инженерүүдийн PCIe дохиог хэр их тараах боломжтойг хоёр төрлийн физик гэмтэл хязгаарладаг:

· 1. Сувгийн сулрал

· 2. Зүү, холбогч, нүх болон бусад бүтцийн импедансын тасалдалаас болж сувагт үүсэх тусгал.

PCIe 5.0 тодорхойлолт нь 16 GHz дээр -36dB сулралтай сувгуудыг ашигладаг. 16 GHz давтамж нь 32 GT/s дижитал дохионы Nyquist давтамжийг илэрхийлдэг. Жишээлбэл, PCIe5.0 дохио эхлэхэд оргилоос оргил хүртэлх хүчдэл нь 800 мВ байж болно. Гэсэн хэдий ч санал болгож буй -36dB сувгаар дамжин өнгөрсний дараа нээлттэй нүдтэй ямар ч төстэй байдал алдагддаг. Зөвхөн дамжуулагч дээр суурилсан тэгшитгэл (төгсгөлгүй болгох) болон хүлээн авагчийн тэгшитгэлийг (CTLE болон DFE-ийн хослол) хэрэглэснээр PCIe5.0 дохио нь системийн сувгаар дамжин өнгөрч, хүлээн авагчаар зөв тайлбарлагдах боломжтой. PCIe 5.0 дохионы хамгийн бага хүлээгдэж буй нүдний өндөр нь 10mV (тэгшитгэлийн дараах) юм. Бараг төгс бага чичиргээтэй дамжуулагчтай байсан ч сувгийн мэдэгдэхүйц сулрал нь дохионы далайцыг ойлт болон хөндлөн ярианаас үүдэлтэй бусад төрлийн дохионы гэмтлийг хааж нүдийг сэргээх боломжтой цэг хүртэл бууруулдаг.