Какой будет технология PCI Express 5.0?

0 Какой будет технология PCI Express 5.0? PCI-SIG сообщает о разработке следующего поколения PCI Express 5.0. Какой путь преодолела эта технология и когда нам следует ожидать скачка производительности до 32 ГТ/с?

Специалисты группы PCI-SIG уже не первый год занимаются поиском возможностей роста продуктивности подсчетов. Современные многоядерные процессоры работают при помощи приложений, которые оптимизированы под многопоточность, но каждая установленная на компьютере программа имеет взаимодействие с компонентами, подсоединёнными через PCI Express.
PCI Express 3.0
В 2010 году свет увидела версия PCI Express 3.0, разнившаяся от своей предшественницы значительным увеличением способности к обработке данных. Если версия PCI Express 2.0 имела сигнальную скорость передачи 5 GT/s, пропуская потоки информации на скорости 500 Мбайт/с для отдельной линии, то в «третьей» версии этот показатель удваивался.


 
В результате чего двунаправленная пропускная способность 16-линейного слота поднималась с 8 Гбайт/с до 16 Гбайт/с. В PCI Express 3.0 была представлена новая и более эффективная кодировочная схема 128b/130b, вместо 8b/10b, что позволило устранить 20% избыточность, снижающую полезную пропускную способность.
Положительным качеством всех вариантов интерфейса PCI-Express для подсоединения видеокарт, обнаруживается то, что они практически не вызывали проблем с несовместимостью. Производители постарались решить волнующий многих вопрос об совместимости имеющихся в наличии версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0. Работающим с материнской платой системам, которые поддерживали PCI-Express 1.0, получали корректную работу видеокарт с PCI-Express 2.0 или 3.0. Единственным недостатком являлось то, что они имели незначительные потери производительности и не могли полностью раскрыть свой потенциал.
PCI Express 4.0
Появления следующей версии стандарта PCI Express 4.0 пришлось ожидать 6 лет. Впервые она была представлена компаниями Intel и Synopsys на Intel Developers Forum в Сан-Франциско в 2016 году. Специалисты смогли ознакомиться с тестовой системой, поддерживающей PCI Express 4.0. При этом брендами не показывалась, какая-либо конкретная CPU или материнская плата.


 
Многие ведущие бренды, производящие сетевое оснащения и системы хранения, активно участвуют в создании нового стандарта. С появлением более быстрых SSD и новейших сетевых контроллеров значительно возрастает необходимость в увеличении скорости передачи данных. Общим решением компаний входящих в консорциум, был выбран путь ускорения уже представленного на рынке PCI Express и переход его на версию 4.0.
Тестовую платформу нового стандарта изготовила LeCroy Corporation, а над чипом FPGA, который поддерживает новую систему PCI Express, трудились специалисты из Synopsys. За разработку сетевых контроллеров отвечали инженеры Mellanox. Это наглядно демонстрирует, что за PCI Express 4.0 не стоит один бренд (Intel, IBM, NVIDIA или AMD), а в процесс вовлечен консорциум многих производителей.
В чем разница
Сравнение спецификации PCI Express 4.0 Specification Revision 0.9 с версией PCI Express 3.0, появившейся в ноябре 2010 года, показывает нам их основные отличия. Произошло увеличение максимальной скорости данных, теперь она поднялась с 8 до 16 ГТ/с, речь идет об одной линии. В байтах этот показатель поднялся до 1,96 Гбайт/с на линию в одну сторону. Как и в прошлые разы, сохраняется полная обратная совместимость между разными спецификациями.
Со слов руководителя PCI-SIG Аль Янеса, который выступал на форуме Developers Conference 2017, следует, что PCI Express 4.0 Revision 0.9 имеет укомплектованный пакет функций и последним шагом перед его официальным представлением является проверка на соблюдение прав собственности. После прохождения указанной процедуры, начнется его экспансия на рынок электронных гаджетов.
Уже сейчас можно говорить о том, что интерфейс PCIe становиться примером стандартизации в серверах и хранилищах данных. Но его применение не ограничивается только персональными компьютерами, все больше его используют и на растущих рынках облачных систем, мобильных устройств, сетевого оборудования и сегмента Интернета вещей.


Превосходство новой версии над PCIe 3.0, выражаться не только в параметрах производительности. Отмечается, что заметно увеличилась энергетическая эффективность, уменьшились задержки, а также заметно увеличилась масштабируемость. Кроме этого, разработчики проработали и представили более качественные показатели VR и интеграции, также значительно увеличился потенциал RAS. PCI Express 5.0 Радует тот факт, что консорциум не планирует останавливаться на достигнутых результатах и уже заявляет о разработке следующей генерации.
PCI Express 5.0
Она должна будет обеспечить переход на показатели производительности до 32 ГТ/с.
Что это значит для нас? А то, что вскоре мы увидим новую архитектуру, направленную на совершенно новый уровень скорости и качества вычисления. Областью применения PCI Express 5.0 станут разработки связанные с искусственным разумом, машинным обучением, играми, а также хранением и переработкой данных и сетевым взаимодействием.
Появление PCIe 5.0 Revision 0.3 ожидается не ранее 2019 года, а в конце этого года должны появиться первые чипы IBM Power 9, которые будут использовать шину PCIe 4.0.




Также читайте: