Introduction PCIe 6.0

L'organisation PCI-SIG a annoncé la publication officielle de la norme de spécification PCIe 6.0 v1.0, déclarant son achèvement.

Poursuivant la convention, la vitesse de la bande passante continue de doubler, jusqu'à 128 Go/s (unidirectionnel) à x16, et comme la technologie PCIe permet un flux de données bidirectionnel en duplex intégral, le débit bidirectionnel total est de 256 Go/s.Selon le plan, des exemples commerciaux devraient être publiés d'abord sur la plate-forme serveur 12 à 18 mois après la publication de la norme, soit vers 2023.PCIe 6.0 arrivera au plus tôt d'ici la fin de l'année, avec une bande passante de 256 Go/s

Pour en revenir à la technologie elle-même, PCIe 6.0 est considéré comme le plus grand changement depuis près de 20 ans d'histoire du PCIe.Pour être franc, PCIe 4.0/5.0 est une modification mineure du 3.0, comme l'encodage 128b/130b basé sur NRZ (Non-Return-to-Zero).

PCIe 6.0 est passé à la signalisation AM à impulsions PAM4, codage 1B-1B, un seul signal peut être composé de quatre états de codage (00/01/10/11), le double du précédent, permettant une fréquence allant jusqu'à 30 GHz.Cependant, comme le signal PAM4 est plus fragile que NRZ, il est équipé d'un mécanisme de correction d'erreur directe FEC pour corriger les erreurs de signal dans la liaison et garantir l'intégrité des données.

Outre PAM4 et FEC, la dernière technologie majeure de PCIe 6.0 est l'utilisation de l'encodage FLIT (Flow Control Unit) au niveau logique.En fait, PAM4, FLIT n'est pas une nouvelle technologie, dans l'Ethernet ultra-haut débit 200G+ a longtemps été appliqué, que PAM4 n'a pas réussi à promouvoir à grande échelle, car le coût de la couche physique est trop élevé.

De plus, PCIe 6.0 reste rétrocompatible.

PCIe 6.0 continue de doubler la bande passante d'E/S à 64 GT/s selon la tradition, qui est appliquée à la bande passante unidirectionnelle réelle PCIe 6.0X1 de 8 Go/s, à la bande passante unidirectionnelle PCIe 6.0×16 de 128 Go/s et à PCIe 6.0×. 16 bande passante bidirectionnelle de 256 Go/s.Les SSD PCIe 4.0 x4, largement utilisés aujourd'hui, n'auront besoin que de PCIe 6.0 x1 pour le faire.

PCIe 6.0 poursuivra le codage 128b/130b introduit à l'ère PCIe 3.0.En plus du CRC d'origine, il est intéressant de noter que le nouveau protocole de canal prend également en charge l'encodage PAM-4 utilisé en Ethernet et GDDR6x, en remplacement du PCIe 5.0 NRZ.Plus de données peuvent être regroupées dans un seul canal dans le même laps de temps, ainsi qu'un mécanisme de correction d'erreurs de données à faible latence appelé correction d'erreur directe (FEC) pour rendre l'augmentation de la bande passante réalisable et fiable.

Beaucoup de gens peuvent se demander : la bande passante PCIe 3.0 n’est souvent pas utilisée, à quoi sert le PCIe 6.0 ?En raison de l'augmentation des applications gourmandes en données, y compris l'intelligence artificielle, les canaux IO avec des taux de transmission plus rapides deviennent de plus en plus demandés par les clients du marché professionnel, et la bande passante élevée de la technologie PCIe 6.0 peut libérer pleinement les performances des produits nécessitant des IO élevées. bande passante, y compris les accélérateurs, l’apprentissage automatique et les applications HPC.PCI-SIG espère également bénéficier de la croissance de l'industrie automobile, qui est un point chaud pour les semi-conducteurs, et le groupe d'intérêt spécial PCI a formé un nouveau groupe de travail sur la technologie PCIe pour se concentrer sur la manière d'accroître l'adoption de la technologie PCIe dans le secteur automobile. l'industrie, car la demande croissante de bande passante de l'écosystème est évidente.Cependant, comme le microprocesseur, le GPU, le périphérique IO et le stockage de données peuvent être connectés au canal de données, le PC pour obtenir la prise en charge de l'interface PCIe 6.0, les fabricants de cartes mères doivent faire très attention à disposer le câble capable de gérer les signaux à haute vitesse. et les fabricants de chipsets doivent également prendre les dispositions nécessaires.Un porte-parole d'Intel a refusé de dire quand la prise en charge de PCIe 6.0 sera ajoutée aux appareils, mais a confirmé que les consommateurs Alder Lake et les serveurs Sapphire Rapids et Ponte Vecchio prendront en charge PCIe 5.0.NVIDIA a également refusé de dire quand PCIe 6.0 serait introduit.Cependant, les Dpus BlueField-3 pour centres de données prennent déjà en charge PCIe 5.0 ;La spécification PCIe spécifie uniquement les fonctions, les performances et les paramètres qui doivent être implémentés au niveau de la couche physique, mais ne précise pas comment les implémenter.En d’autres termes, les fabricants peuvent concevoir la structure de la couche physique du PCIe en fonction de leurs propres besoins et conditions réelles pour garantir la fonctionnalité !Les fabricants de câbles peuvent jouer avec plus d'espace !