▷ Pci express 4.0: tutto ciò che sappiamo finora

All'inizio dell'anno, il consorzio di standard PCI-SIG ha ratificato e pubblicato la specifica PCI Express 4.0 nella versione 1.0. Questo segna la versione completa di PCIe 4.0 e segue il rilascio delle specifiche di revisione dello 0, 9 giugno dell'anno scorso. In questo articolo analizzeremo tutto ciò che è noto finora su PCI Express 4.0.

Indice dei contenuti

PCI Express 4.0 raddoppia la larghezza di banda dell'attuale specifica 3.0

PCI Express è attualmente il bus ad alta velocità utilizzato da quasi tutti i componenti ad alte prestazioni nei computer. Entrambe le schede grafiche, SSD NVMe, schede di rete e molti altri dispositivi sono collegati tramite questa interfaccia avanzata, quindi la sua grande importanza. PCI Express 4.0 raddoppia l'ampiezza di banda di 8 GT / s per corsia del PCIe 3.0, offrendo così una velocità di trasferimento di 16 GT / s per corsia, offrendo significativi vantaggi di I / O sulle prestazioni utili per archiviazione e rete ad alta velocità, nonché applicazioni di intelligenza artificiale. Allo stesso tempo, PCI-SIG si è concentrato sul secondo trimestre del 2019 per rilasciare la specifica PCIe 5.0 finalizzata, quindi PCIe 4.0 non sarà una versione durevole come PCIe 3.0.

Si consiglia di leggere:

• PCI Express - Che cos'è e che cos'è Mini PCI Express Che cos'è e perché si trova nei laptop?

PCI-SIG ha precedentemente mantenuto una cadenza di quattro anni per PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) e PCIe 3.0 (2010). Per quanto riguarda il ritardo di sette anni, PCI-SIG ha osservato che PCIe 3.0 forniva una larghezza di banda sufficiente per qualche tempo, in anticipo rispetto agli sviluppi e alle crescenti richieste di carichi di lavoro di elaborazione AI, PCIe NVMe e 3D XPoint e velocità di rete, in particolare quando 10GbE diventa sempre più accessibile ai consumatori.

PCI Express 4.0 mantiene la compatibilità con le versioni precedenti e gli SSD NVMe trarranno grandi vantaggi dai suoi vantaggi

Per le GPU di elaborazione, le limitazioni della larghezza di banda PCIe 3.0 avevano già spinto Nvidia a sviluppare la sua interconnessione NVLink proprietaria. Di conseguenza, con PCI Express 4.0 e successivi, PCI-SIG cerca di tornare a una cadenza più normale, soprattutto perché hanno risolto alcuni dei principali ostacoli tecnici, per consentire velocità di trasferimento più elevate attraverso lo standard PCIe 4.0. L'altro aspetto è la natura dell'organizzazione. PCI-SIG ha quasi 800 aziende associate, di cui ogni anno elegge un consiglio di amministrazione; Per il 2017-2018, il Board include membri di AMD, Intel e Nvidia. Sviluppando e mantenendo specifiche PCI aperte, i membri collaborano a comitati tecnici e gruppi di lavoro, inviando e rivedendo le modifiche alle specifiche. Alcuni dei recenti lavori PCI-GIS sono stati semplificati in questo processo.

Una volta finalizzate le specifiche, i membri devono far superare i prodotti all'interoperabilità e ai test di conformità in uno dei numerosi seminari di conformità PCI-GIS nel corso dell'anno, in modo che il prodotto venga aggiunto all'elenco di Integratori, che OEM e integratori di sistemi utilizzano per scegliere l'hardware. Per PCIe 4.0, PCI-SIG ha offerto per la prima volta seminari sulla conformità pre-release, utilizzando la versione 0.9 precedente, ma solo a un livello preliminare di "Test FYI". Per il resto dell'anno, PCI-SIG offrirà test FYI PCIe 4.0 in seminari sulla conformità; PCIe 4.0 non è attualmente elencato nel programma di conformità ufficiale o nell'elenco degli integratori.

Come nelle precedenti iterazioni PCIe, PCIe 4.0 è compatibile con le versioni precedenti e le schede PCIe 1.x, 2.xe 3.x sono conformi agli slot PCIe 4.0 e funzionano normalmente. PCIe 4.0 mantiene anche la codifica 128b / 130b di PCIe 3.0, che continuerà ad essere utilizzata in PCIe 5.0. Tra gli altri miglioramenti, varie funzionalità sono più rilevanti per i progettisti e gli sviluppatori che per gli utenti finali. All'aumentare della velocità dei dati, la variazione delle prestazioni aumenta e l'integrità del segnale diminuisce.

Prestazioni più elevate

Tenendo presente questo, PCIe 4.0 offre un margine di corsia sul ricevitore PHY, in cui il controller PCIe ottiene le informazioni sul margine elettrico da ciascuna corsia PCIe per misurare la tolleranza per la variazione. PCIe 4.0 ha anche etichette e crediti estesi, funzionalità che lavorano insieme per mascherare la latenza e promuovere la saturazione della larghezza di banda completa. Altri miglioramenti includono la latenza complessiva del sistema ridotta, la virtualizzazione I / O e l'integrazione della piattaforma e l'aggiunta di scalabilità di larghezza di banda / larghezza di banda, nonché affidabilità, disponibilità e capacità migliorate. servizio (RAS).

Mentre le schede grafiche di gioco sono il dispositivo PCIe più visibile per i consumatori, è improbabile che l'overhead aggiuntivo della larghezza di banda PCIe influenzi le prestazioni di gioco, almeno immediatamente. Tuttavia, data la quantità limitata di larghezza di banda PCIe disponibile con la maggior parte delle CPU consumer, ciò contribuirà anche ad alleviare la pressione che la combinazione di GPU, SSD NVMe e reti 10GigE può essere posizionata sul larghezza di banda I / O del sistema. Ciò che può anche essere rilevante è una maggiore capacità di potenza dei connettori secondari.

Per quanto riguarda le soluzioni vendor PCIe 4.0, Synopsys e Cadence, tra gli altri, stanno sviluppando o offrendo driver PHY e 16 GT / s, strumenti di validazione e molte altre applicazioni. IBM POWER9 ha connessioni PCIe 4.0 e Intel Falcon Mesa FPGA 10nm supporta PCIe 4.0 come blocco IP integrato tramite EMIB. Nel frattempo, AMD offre il supporto PCIe 4.0 con i suoi nuovi Radeon Instinct MI50 e MI60. Anche Navi e Zen 2 supporteranno PCI Express 4.0.

La seguente tabella riassume le caratteristiche più importanti delle diverse versioni di PCI Express fino ad oggi:

versione	introduzione	Trasferimento per corsia	Larghezza di banda
× 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	Atteso 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

Questo conclude il nostro articolo sul protocollo PCI Express 4.0, speriamo che ti abbia aiutato a capire meglio l'importanza di questa nuova versione dell'interfaccia ad alta velocità più utilizzata oggi.

Fonte di Theregisterwikipedia