Was ist PCIE 6.0 und wie ist es anders?

PCIE 4.0 Motherboards beginnen erst jetzt, an Kunden zu versenden, aber das verlangsamt die Entwicklung dieses entscheidenden Standards für periphere Verbindungen nicht. PCIE 6.0 befindet sich bereits auf dem Tisch, mit Betonverbesserungen gegenüber dem aktuellen aktuellen Standard.

Da PCIE für Computer aller Formen und Größen von grundlegender Bedeutung ist, lohnt es sich, darüber zu sprechen, was PCIe ist, wofür es verwendet wird und was der neue PCIe 6 ist.0 wird in Zukunft anbieten.

PCIe ist sowohl ein Protokoll als auch ein Standard für physische Hardwareverbindungen. Der häufigste Standard -Standard für Hardware -Verbindungen der PCIe ist der Motherboard -Erweiterungssteckplatz. Sie verbinden Erweiterungskarten mit diesen Slots, und die Kommunikation erfolgt über den Verbindungsstiften. Es ist jedoch möglich, PCIe -Protokollsignale über andere Arten von Verbindungen zu senden.

Nvme ssds mit dem m.2 Connector kann PCIe verwenden, und dies scheint nicht anders als der Computer einer SSD, die über einen Standard -PCIe -Steckplatz verbunden ist. Die Standards Thunderbolt 3 und 4 unterstützen auch das Senden von PCIe -Signalen über ein Kabel. So sind EGPUs (externe Grafikkarten) möglich.

PCIe -Geräte senden Daten seriell, aber über mehrere parallele Gassen. Ein X16 -PCIe -Slot auf dem Motherboard eines Computers kann sechzehn Datenkanäle gleichzeitig aufnehmen. PCIE bietet auch X8-, X4- und X1 -Slots an. Im Allgemeinen verwenden Grafikkarten den X16 -Steckplatz, weil sie so viel Bandbreite wie möglich benötigen. Während langsamere Slots normalerweise physisch kürzer sind, ist es für x16-Länge neben dem primären X8 üblich.

PCIe-Karten bieten Rückwärtskompatibilität und Querkompatibilität, sodass Sie eine X4-Karte in einen beliebigen PCIe-Steckplatz stecken können, der sie physisch aufnimmt. Es ist nur so, dass Sie alle PCIe -Lanes verschwenden, die die X4 -Karte nicht verwendet. Gleiches gilt für die Verwendung eines PCIE 5.0 Karte in zum Beispiel a 4.0 Slot. Es wird funktionieren, aber auf den niedrigsten gemeinsamen Nenner beschränkt sein.

Wer entscheidet sich für den PCIe -Standard?

Der PCI Express-Standard wird von der PCI Special Interest Group (PCI-SG) entworfen und genehmigt, einem Konsortium mit Mitgliedern aus der Elektronik- und Computerindustrie mit einem begründeten Interesse an der Technologie.

PCI-sig wurde 1992 als Gruppe gegründet, die den Computerherstellern bei der korrekten Implementierung des Intel-PCI. Heute ist es eine gemeinnützige Organisation mit über 800 Mitgliedern.

Das PCI-SIG-Vorstand hat AMD, Arm, Dell, IBM, Intel, Nvidia, Qualcomm und weitere Mitglieder. Sie können diese Namen als wichtige Hersteller von Computing -Geräten erkennen, und wenn Sie einen gemeinsamen Standard haben, wird ihre Arbeit viel einfacher, ganz zu schweigen von dem Leben ihrer Kunden!

Wofür wird PCIe verwendet??

Wir haben bereits oben erwähnte Erweiterungskarten und SSDs erwähnt, sodass Sie wahrscheinlich eine allgemeine Vorstellung von PCIEs Verwendungszwecken bekommen haben.

Der PCIe -Standard verbindet nahezu jedes externe periphere Gerät, das Sie sich vorstellen können. Es bietet eine viel größere Bandbreite als USB, insbesondere wenn Sie mehrere Fahrspuren betrachten. PCIe bietet auch einen direkten Weg zur CPU, was es perfekt für Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit niedrigem Latenz bietet.

Moderne GPUs verwenden sechzehn Fahrspuren der PCIe -Bandbreite, um ihre Leistung zu maximieren, aber nicht jeder periphere braucht so viel Bandbreite. Der neueste PCIe 4.0 SSDs verwenden "nur" vier Fahrspuren, aber das reicht aus, um den SATA -Standard aus dem Wasser zu blasen. Während Sata bei 600 MB/s den High-End-PCIe 4 beendet.0 Laufwerke können sich mehr als 7000 MB/s bewegen.

PCIe -Erweiterungskarten bieten auch Soundkarten, Video -Capture. Peripheriegeräte, die in das Motherboard Ihres Computers integriert sind. Es ist nur so, dass die Verkabelung dauerhaft und nicht in Form eines Steckplatzes ist.

Wie geht PCIE 6.0 Verbessern Sie PCIe 5.0?

Die Schlagzeilenverbesserung ist normalerweise ein großer Sprung in der Datenrate bei jeder PCIe -Revision. Das ist die Menge an Informationen, die jeweils über den Bus bewegt werden können.

In dieser Abteilung PCIE 6.0 enttäuscht nicht. Es verdoppelt die bereits enorme Datenübertragungsrate von PCIe 5 vollständig.0 von 32 Gigatransfers pro Sekunde (GT/s) bis 64 GT/s pro Spur. Während pcie 5.0 könnte 63 Gigabyte pro Sekunde verschieben (GB/s), 6.0 kann sich auf 128 GB/s bewegen. Das ist über eine X16 -Verbindung, wobei mehr kleinere Verbindungen nach unten skaliert werden. Es bedeutet einen x8 pcie 6.0 Slot hat jetzt genauso viel Leistung wie ein X16 5.0 Slot.

Dies schafft viel Kopffreiheit für zukünftige GPUs und ultraschnelle Speicherlösungen. Ganz zu schweigen von unglaublichem Umfang für externe Geräte, die über PCIe oder Erweiterungskarten verbunden sind, die Thunderbolt und USB 4 anbieten.

Neue Funktionen in PCI Express 6.0

Ein solcher monumentaler Leistungssprung in einer einzigen Generation zu machen war nicht einfach. Um diese Zahlen zu erreichen, mussten die PCI-SIG-Ingenieure einige innovative neue Möglichkeiten entwickeln, um Elektronen umzusetzen.

PAM4 -Signalisierung

Möglicherweise die bedeutendste Veränderung bei PCIe 6.0 Im Vergleich zu früheren Generationen der Schnittstelle wird die Daten codiert.

PCI Express 6.0 verwendet PAM4, was kurz ist für Impulamplitudenmodulation mit vier Ebenen. Wenn Sie etwas über elektrische Wellenformen wissen, wissen Sie, dass die „Amplitude“ der Welle ist, wie weit der Wellenkamm aus der Grundlinie stammt.

Ältere NRZ (Nicht-Return-to-Null) -PCIe-Codierung hatte während eines Taktzyklus nur zwei Amplitudenpegel pro Impuls. PCIE 6 verdoppelt das auf vier und erhöht die Menge der Daten, die mit jedem Zyklus codiert sind.

Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC)

Während die PAM4 -Codierungsmethode einen signifikanten Anstieg der Geschwindigkeiten bietet, bietet sie auch einen großen Schub für Bitfehler. Mit anderen Worten, man kommt an seinem Ziel anstelle von Null und umgekehrt.

Um dies zu bekämpfen, PCIE 6.0 verfügt über eine neue Funktion zur Vorwärtsfehlerkorrektur, die überprüft, um sicherzustellen.

Eine Gefahr, mehr Fehlerkorrekturschritte in die Pipeline hinzuzufügen, besteht darin, dass Sie mehr Latenz hinzufügen werden. Zusätzliche Latenz war ein wachsendes Problem bei verschiedenen Hochgeschwindigkeits-Computerkomponenten. Obwohl sie immer mehr Daten verschieben können, brauchen sie länger, um auf eine Datenanfrage zu reagieren, was eigene Probleme verursachen kann.

FEC wurde entwickelt, um nicht mehr als zwei Nanosekunden der Latenz hinzuzufügen als frühere Versionen von PCIe, was ein kleines Stück zusätzlicher Latenz ist, das kein Mensch erkennen kann.

Flitmodus

Der Flit -Modus war eine weitere Maßnahme, die zur Verbesserung der Fehlerkorrektur in PCIE 6 eingeführt wurde.0. Es organisiert Daten in Einheiten mit gleichmäßiger Größe unter Verwendung einer dedizierten Einheit an Bord der Flussregelung. Dies ist erforderlich, um Pakete auf Fehler zu überprüfen.

Die Sache ist, dass der Flit -Modus an anderen Stellen auch erhebliche Effizienzgewinne mit sich bringt. Es hilft die geringere Latenz, macht die Bandbreitenverwendung effizienter und lässt PCIe 6.0 Machen Sie einen Großteil des Codierungsaufwands früherer Versionen ab. Obwohl PAM4 bis zu 2ns Latenz erhöht, spart der Flitmodus in anderen Bereichen Latenz.

L0p -Modus

Eine interessante Funktion in PCIE 6.0 ist L0p -Modus. Dieser Modus reduziert die Anzahl der Spuren, die ein peripheres Senden und Empfangen von Daten verwendet und empfangen wird. Wenn Ihr Laptop also mit Batteriestrom läuft und die GPU keine 16 Lanes benötigt, um ihre aktuelle Arbeit zu erledigen.

Sollten Sie auf PCIe 6 warten.0?

Wenn Sie bald darüber nachdenken, einen neuen Computer zu kaufen oder zu bauen, sollten Sie auf PCIe 6 warten.0 Motherboards zuerst herauskommen? Es ist immer verlockend zu versuchen, einen zukünftigen Computer aufzubauen. Was ist, wenn eine neue GPU oder eine neue SSD herauskommt, die PCIe 6 benötigt.0, um sein volles Potenzial auszuschöpfen?

Die kurze Antwort auf diese Frage ist, dass Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass Sie auf PCIe 6 warten müssen.0. Zum Zeitpunkt des Schreibens, PCIE 5.0 Motherboards haben erst mit den Verbrauchern begonnen, und selbst die High-End-GPUs sind bei weitem nicht in PCIe 5 erforderlich.0.

In Benchmarks, in denen Flaggschiff -Karten wie die RTX 3080 oder RTX 3090 mit PCIE 3 ausgeführt werden.0 und 4.0, der Leistungsunterschied lag irgendwo zwischen nichts und 3%.  Ja, das ist richtig. Wir erreichen erst jetzt die Grenzen von PCIe 3.0, und das ist nur mit dem teuersten GPUs auf dem Planeten. Schwitzen Sie es nicht-zumindest nicht für ein paar Jahre. 

Denken Sie daran, dass PCI-Sig nur ihre endgültige PCIe-Spezifikation für Version 6 veröffentlicht hat.0 auf Papier. Während sich die endgültige Spezifikation nicht ändert, wird es einige Zeit dauern, bis wir viel Hardware sehen, die sie unterstützt, zumindest im Verbraucherraum.

PCIE 6.0 Vorteile Rechenzentren heute

Das heißt nicht PCIE 6.0 ist für jemanden bereits nicht von Vorteil. In den riesigen Rechenzentren verlassen wir uns alle auf Cloud-basierte Dienste. Jede zusätzliche Bandbreite ist kostbar. In diesen Computern-Racks finden Sie Systeme mit Dutzenden oder Hunderten von CPU-Kernen und Arrays von Hochgeschwindigkeits-SSD-Speicherplatz. Die Verbesserungen der PCIe -Bandbreite werden sofort dazu beitragen.

So viel mehr Bandbreite bedeutet, dass KI- und maschinelles Lernen Anwendungen in kürzerer Zeit mehr Daten analysieren könnten. Es impliziert, dass HPC-Anwendungen (Hochleistungs-Computing), die komplexe Arbeiten in Wissenschaft, Ingenieurwesen und Physik erledigen, ihren Horizont erweitern können.

Sogar IoT-Systeme (Internet of Things), die eine Flut von Daten an Rechenzentren senden, um in Echtzeit zu verarbeiten, profitieren massiv von der zusätzlichen Bandbreite,.

Was kommt nach PCI Express 6.0?

Die PCIe -Technologie wird lange Zeit sein, es sei denn, jemand erfindet eine periphere Verbindungstechnologie, die radikal besser ist. Unternehmen wie Intel, AMD und Apple machen aufregende Dinge mit den damit verbundenen Technologien zwischen Chips in ihren Prozessorpaketen. Mit CPUs wie AMDs Ryzen und Intel's Erlensee, die mit CPU -Kernen bis in die Kiemen gefüllt sind, müssen sie eine enorme Datenmenge bewegen. Wir sind sicher, dass das PCI-Sig ein paar Dinge aus dem lernen kann, was in diesen Prozessoren passiert.