PCIe 5.0 техникийн үзүүлэлтүүдийн танилцуулга

• PCIe 5.0 техникийн үзүүлэлтүүдийн танилцуулга

PCIe 4.0-ийн тодорхойлолтыг 2017 онд дуусгасан боловч AMD-н 7нм Rydragon 3000 цуврал хүртэл хэрэглэгчийн платформууд дэмжигдээгүй бөгөөд өмнө нь зөвхөн суперкомпьютер, аж ахуйн нэгжийн түвшний өндөр хурдны санах ой, сүлжээний төхөөрөмж зэрэг бүтээгдэхүүнүүд PCIe 4.0 технологийг ашигладаг байсан. PCIe 4.0 технологи хараахан өргөн хүрээнд хэрэглэгдэж амжаагүй байгаа ч PCI-SIG байгууллага илүү хурдан PCIe 5.0-ийг удаан хугацаанд хөгжүүлсээр ирсэн бөгөөд дохионы хурд нь одоогийн 16GT/s-ээс 32GT/s хүртэл хоёр дахин нэмэгдэж, зурвасын өргөн нь 128GB/s хүрч, 0.9/1.0 хувилбарын үзүүлэлтийг бүрэн хангасан. PCIe 6.0 стандарт текстийн v0.7 хувилбарыг гишүүдэд илгээсэн бөгөөд стандартын боловсруулалт амжилттай явагдаж байна. PCIe 6.0-ийн пин хурдыг 64 GT/s хүртэл нэмэгдүүлсэн нь PCIe 3.0-ээс 8 дахин их, x16 сувгийн зурвасын өргөн нь 256 ГБ/с-ээс их байж болно. Өөрөөр хэлбэл, PCIe 3.0 x8-ийн одоогийн хурд нь хүрэхийн тулд зөвхөн нэг PCIe 6.0 суваг шаарддаг. V0.7-ийн хувьд, PCIe 6.0 нь анх зарласан ихэнх боломжуудыг хангасан боловч эрчим хүчний хэрэглээ улам сайжирсаар байна.d, мөн стандарт нь L0p тэжээлийн тохиргооны тоног төхөөрөмжийг шинээр нэвтрүүлсэн. Мэдээжийн хэрэг, 2021 онд зарласны дараа PCIe 6.0 нь 2023 эсвэл 2024 онд худалдаанд гарах боломжтой. Жишээлбэл, PCIe 5.0 нь 2019 онд батлагдсан бөгөөд одоо л хэрэглэгдэх тохиолдол гарч байна.

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

PCI-SIG байгууллага энэ хоёр стандарт хэсэг хугацаанд зэрэгцэн орших болно гэж үзэж байгаа бөгөөд PCIe 5.0 нь AI-д зориулсан Gpus, сүлжээний төхөөрөмж гэх мэт илүү өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь PCIe 5.0 нь мэдээллийн төв, сүлжээ, HPC орчинд гарч ирэх магадлал өндөр гэсэн үг юм. Ширээний компьютер гэх мэт зурвасын өргөний шаардлага багатай төхөөрөмжүүд PCIe 4.0-г ашиглаж болно.

PCIe 5.0-ийн хувьд дохионы хурдыг PCIe 4.0's 16GT/s-ээс 32GT/s хүртэл нэмэгдүүлж, 128/130 кодчилолыг ашигласан хэвээр, x16 зурвасын өргөнийг 64GB/s-ээс 128GB/s хүртэл нэмэгдүүлсэн.

PCIe 5.0 нь зурвасын өргөнийг хоёр дахин нэмэгдүүлэхээс гадна дохионы бүрэн бүтэн байдал, PCIe-тэй хоцрогдсон нийцтэй байдал болон бусад зүйлийг сайжруулахын тулд цахилгааны дизайныг өөрчилсөн бусад өөрчлөлтүүдийг авчирдаг. Нэмж дурдахад, PCIe 5.0 нь хол зайд хоцролт, дохионы уналтыг бууруулдаг шинэ стандартаар бүтээгдсэн.

PCI-SIG байгууллага энэ оны 1-р улиралд техникийн үзүүлэлтийн 1.0 хувилбарыг гаргаж дуусгахаар төлөвлөж байгаа ч стандартуудыг боловсруулж чадах ч терминалын төхөөрөмжийг зах зээлд нэвтрүүлэхэд хяналт тавьж чадахгүй байгаа бөгөөд энэ жил анхны PCIe 5.0 төхөөрөмжүүд гарч ирэх бөгөөд 2020 онд илүү олон бүтээгдэхүүн гарч ирэх төлөвтэй байна. Гэсэн хэдий ч илүү өндөр хурдны хэрэгцээ шаардлага нь дараагийн үеийн PCI Express-ийн стандартыг тодорхойлсон. PCIe 5.0-ийн зорилго нь стандартын хурдыг хамгийн 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-ийг дэмжихэд шаардлагатай шинэ боломжуудыг агуулдаг.

Техник хангамжийн сорилтууд

PCI Express 5.0-ийг дэмжих бүтээгдэхүүн бэлтгэхэд тулгарч буй гол бэрхшээл нь сувгийн урттай холбоотой байх болно. Дохионы хурд өндөр байх тусам компьютерийн самбараар дамжих дохионы дамжуулагчийн давтамж өндөр байна. Хоёр төрлийн физик гэмтэл нь инженерүүдийн PCIe дохиог түгээх хэмжээг хязгаарладаг:

· 1. Сувгийн сулрал

· 2. Зүү, холбогч, цооног болон бусад байгууламж дахь эсэргүүцлийн тасалдлаас шалтгаалан сувагт үүсэх тусгал.

PCIe 5.0 техникийн үзүүлэлтүүд нь 16 GHz дээр -36дБ сулралтай сувгуудыг ашигладаг. 16 GHz давтамж нь 32 GT/s тоон дохионы Nyquist давтамжийг илэрхийлдэг. Жишээлбэл, PCIe5.0 дохио эхлэхэд энэ нь ердийн оргилоос оргил хүртэлх хүчдэл 800 мВ байж болно. Гэсэн хэдий ч санал болгож буй -36дБ сувгаар дамжин өнгөрсний дараа нээлттэй нүдтэй төстэй байдал алдагдана. Зөвхөн дамжуулагч дээр суурилсан тэгшитгэх (онцлолтыг арилгах) болон хүлээн авагчийн тэгшитгэлийг (CTLE ба DFE-ийн хослол) хэрэглэснээр PCIe5.0 дохио нь системийн сувгаар дамжиж, хүлээн авагч үнэн зөв тайлбарлах боломжтой. PCIe 5.0 дохионы хамгийн бага хүлээгдэж буй нүдний өндөр нь 10 мВ (тэгшүүлсний дараах) юм. Бараг төгс бага чичиргээтэй дамжуулагчтай байсан ч сувгийн мэдэгдэхүйц сулралт нь дохионы далайцыг тусгал болон хөндлөн огтлолцолоос үүдэлтэй өөр төрлийн дохионы эвдрэлийг хааж нүдийг сэргээх хүртэл бууруулдаг.