PCIe 5.0 spesifikasiyalarına giriş

• PCIe 5.0 spesifikasiyalarına giriş

PCIe 4.0 spesifikasiyası 2017-ci ildə tamamlandı, lakin AMD-nin 7nm Rydragon 3000 seriyasına qədər istehlakçı platformaları tərəfindən dəstəklənmirdi və əvvəllər yalnız superkompüter, müəssisə səviyyəli yüksək sürətli yaddaş və şəbəkə cihazları kimi məhsullar PCIe 4.0 texnologiyasından istifadə edirdi. PCIe 4.0 texnologiyası hələ geniş miqyasda tətbiq olunmasa da, PCI-SIG təşkilatı uzun müddətdir daha sürətli PCIe 5.0 hazırlayır, siqnal sürəti hazırkı 16GT/s-dən 32GT/s-ə qədər ikiqat artıb, bant genişliyi 128GB/s-ə çata bilər və 0.9/1.0 versiyası spesifikasiyası tamamlanıb. PCIe 6.0 standartının v0.7 versiyasına mətn göndərilib və standartın hazırlanması davam edir. PCIe 6.0-ın pin sürəti 64 GT/s-ə qədər artırılıb ki, bu da PCIe 3.0-dan 8 dəfə çoxdur və x16 kanallarındakı bant genişliyi 256GB/s-dən çox ola bilər. Başqa sözlə, PCIe 3.0 x8-in hazırkı sürətinə çatmaq üçün yalnız bir PCIe 6.0 kanalı tələb olunur. v0.7-yə gəldikdə, PCIe 6.0 əvvəlcə elan edilən xüsusiyyətlərin əksəriyyətini əldə edib, lakin enerji istehlakı hələ də daha da artır.d və standart yeni L0p güc konfiqurasiya ötürücüsünü təqdim etdi. Əlbəttə ki, 2021-ci ildə elan edildikdən sonra PCIe 6.0 ən tez 2023 və ya 2024-cü ildə kommersiya baxımından mövcud ola bilər. Məsələn, PCIe 5.0 2019-cu ildə təsdiqləndi və yalnız indi tətbiq halları mövcuddur.

Əvvəlki standart spesifikasiyalarla müqayisədə PCIe 4.0 spesifikasiyaları nisbətən gec ortaya çıxdı. PCIe 3.0 spesifikasiyaları PCIe 4.0-ın təqdimatından 7 il sonra, 2010-cu ildə təqdim edildi, buna görə də PCIe 4.0 spesifikasiyalarının ömrü qısa ola bilər. Xüsusilə, bəzi satıcılar PCIe 5.0 PHY fiziki təbəqə cihazlarını dizayn etməyə başlayıblar.

PCI-SIG təşkilatı iki standartın bir müddət birlikdə mövcud olacağını gözləyir və PCIe 5.0 əsasən süni intellekt üçün Gpus, şəbəkə cihazları və s. kimi daha yüksək ötürmə qabiliyyəti tələblərinə malik yüksək performanslı cihazlar üçün istifadə olunur, bu da PCIe 5.0-nin məlumat mərkəzi, şəbəkə və HPC mühitlərində daha çox görünməsi deməkdir. Masaüstü kompüterlər kimi daha az ötürmə qabiliyyəti tələblərinə malik cihazlar PCIe 4.0-dan istifadə edə bilərlər.

PCIe 5.0 üçün siqnal sürəti hələ də 128/130 kodlaşdırmasından istifadə etməklə PCIe 4.0-ın 16GT/s-dən 32GT/s-ə, x16 bant genişliyi isə 64GB/s-dən 128GB/s-ə artırılıb.

Bant genişliyini ikiqat artırmaqla yanaşı, PCIe 5.0, siqnal bütövlüyünü, PCIe ilə geri uyğunluğu və daha çoxunu yaxşılaşdırmaq üçün elektrik dizaynını dəyişdirərək digər dəyişikliklər də gətirir. Bundan əlavə, PCIe 5.0 uzun məsafələrdə gecikməni və siqnalın zəifləməsini azaldan yeni standartlarla hazırlanmışdır.

PCI-SIG təşkilatı spesifikasiyanın 1.0 versiyasını bu ilin 1-ci rübündə tamamlamağı planlaşdırır, lakin onlar standartlar hazırlaya bilərlər, lakin terminal cihazının bazara nə vaxt təqdim olunacağına nəzarət edə bilmirlər və ilk PCIe 5.0 cihazlarının bu il debüt edəcəyi və 2020-ci ildə daha çox məhsulun ortaya çıxacağı gözlənilir. Lakin daha yüksək sürətlərə ehtiyac standart qurumu növbəti nəsil PCI Express-i təyin etməyə sövq etdi. PCIe 5.0-nin məqsədi standartın sürətini ən qısa müddətdə artırmaqdır. Buna görə də, PCIe 5.0, heç bir əhəmiyyətli yeni xüsusiyyət olmadan sürəti sadəcə PCIe 4.0 standartına qədər artırmaq üçün hazırlanmışdır.

Məsələn, PCIe 5.0 PAM 4 siqnallarını dəstəkləmir və yalnız PCIe standartının ən qısa müddətdə 32 GT/s dəstəkləməsini təmin etmək üçün lazım olan yeni xüsusiyyətləri ehtiva edir.

Avadanlıq problemləri

PCI Express 5.0-ı dəstəkləmək üçün məhsul hazırlamaqda əsas çətinlik kanal uzunluğu ilə əlaqəli olacaq. Siqnal sürəti nə qədər yüksək olarsa, PC lövhəsindən ötürülən siqnalın daşıyıcı tezliyi bir o qədər yüksək olar. İki növ fiziki zədə mühəndislərin PCIe siqnallarını yayma dərəcəsini məhdudlaşdırır:

· 1. Kanalın zəifləməsi

· 2. Sancaqlarda, konnektorlarda, dəliklərdə və digər strukturlarda impedans kəsintiləri səbəbindən kanalda baş verən əks olunmalar.

PCIe 5.0 spesifikasiyası 16 GHz-də -36dB zəifləməsi olan kanallardan istifadə edir. 16 GHz tezlik 32 GT/s rəqəmsal siqnal üçün Nyquist tezliyini təmsil edir. Məsələn, PCIe5.0 siqnalı işə düşəndə, onun tipik pik-pik gərginliyi 800 mV ola bilər. Lakin, tövsiyə olunan -36dB kanaldan keçdikdən sonra açıq gözə hər hansı bir oxşarlıq itir. Yalnız ötürücü əsaslı bərabərləşdirmə (vurğusuzlaşdırma) və qəbuledici bərabərləşdirmə (CTLE və DFE kombinasiyası) tətbiq etməklə PCIe5.0 siqnalı sistem kanalından keçə və qəbuledici tərəfindən dəqiq şəkildə şərh edilə bilər. PCIe 5.0 siqnalının gözlənilən minimum göz hündürlüyü 10 mV-dir (bərabərləşdirmədən sonra). Hətta demək olar ki, mükəmməl aşağı titrəməli ötürücü ilə belə, kanalın əhəmiyyətli dərəcədə zəifləməsi siqnal amplitudunu əks olunma və çarpazlaşma nəticəsində yaranan hər hansı digər siqnal zədələnməsinin gözü bərpa etmək üçün bağlana biləcəyi nöqtəyə qədər azaldır.