PCI Express 6.0 - описание нового стандарта

Многие пользователи персональных компьютеров с нетерпением ожидают центральные процессоры и материнские платы с поддержкой PCI Express 5.0. Но это не мешает мировым производителям заботиться о будущем. Они уже выпустили описание нового стандарта PCI Express 6.0 с впечатляющими характеристиками.

Интерфейсы материнских плат PCIe 6.0 будут иметь пиковую скорость 1 ТБ / в секунду на канале x16. Это вдвое больше, чем у канала PCI Express 5.0. В перспективе, относительно новый для рынка PCIe 4.0 будет в 4 раза медленнее, чем характеристики 6.0. Помимо этого, когда новый стандарт станет доступен, мы должны увидеть скорости твердотельных накопителей формата M2 вплоть до 28 Гбит/с.

Новая спецификация 6.0 передает в 8 раз больше данных, чем версия 3.0. Но хватит теоретических сравнений, как же новый стандарт справляется с такими умопомрачительными цифрами? Что еще более важно, является ли такое увеличение производительности еще одним излишеством спецификации или принесет реальную пользу потребителям?

Возможно будет интересно

Как работает новый стандарт PCI Express 6.0

Прежде всего, PCI Express 6.0 имеет обратную совместимость вплоть до первой версии, PCIe 1.0, где мы начали с 4 ГБ / с. В последующих версиях использовались более высокие частоты передачи для улучшения скорости передачи данных. Но были и ограничивающие факторы.

Оказывается, при слишком высоких частотах, сигнал передачи становится очень слабым. Например Wi-Fi 5 ГГц быстрее, чем 2,4 ГГц, но становится более нестабильным на больших расстояниях.

Технология PAM-4

PCIe 6.0 использует технологию PAM-4, что означает 4-й уровень амплитудно импульсной модуляции. Это метод, который перемещает 2 бита данных, а не только 1 бит за раз. Традиционно, сигналы представлялись двумя напряжениями, где одно напряжение представляло 0, а второе - 1.

С PAM-4 мы получаем 4 разных напряжения, что означает двойную скорость передачи данных. Эти четыре напряжения будут соответствовать либо 0 0, 0 1, 1 0 или 1 1. PAM-4 также имеет свои собственные проблемы, самая большая из которых — увеличение количества ошибок. Чтобы попытаться противостоять этому, спецификация PCI Express 6.0 увеличила задержку до нескольких наносекунд.

Это снизило частоту ошибок примерно до 1 бита на каждый миллион бит. Такого подхода маловато, если учесть всё количество данных, отправляемых по каналу PCIe 6.0. Здесь очень небольшая часть отправляемых данных резервируется для проверки ошибок и исправления.

Здесь реализация повторной отправки данных с использованием нескольких байтов. Такая схема окажется довольно простой с точки зрения использования ресурсов, латентность, как следствие, снизится, но таким образом в PCIe 6.0 будет поддерживается устойчивая целостность сигнала при чрезвычайно высоких скоростях передачи данных.

Готовы ли мы к PCI Express 6.0?

Вы наверное знаете, что самые мощные видеокарты высокого класса доступные сегодня, не могут насытить даже интерфейс PCIe 3.0. Почему тогда стоит думать о PCIe 6.0? Одна из причин, это ориентация на будущее потому что мы постоянно просим от наших устройств все больше и больше мощностей.

Новая версия PCIe 6.0 гарантирует, что пользователи компьютеров смогут без проблем воспроизводить видео 8K HDR, забивая свой SSD-накопители или жесткие диски под завязку, а также одновременно справляться с максимальными требованиями вашей игры к видеокарте. Помимо домашних ПК, устройства Интернета вещей (IoT) и беспилотные автомобили, нуждаются в интерфейсах с высокой пропускной способностью при достаточно небольшой задержке.