Увод у ПЦИе 5.0 спецификације

• Увод у ПЦИе 5.0 спецификације

ПЦИе 4.0 спецификација је завршена 2017. године, али није била подржана од стране потрошачких платформи све до АМД-ове 7нм Ридрагон 3000 серије, а раније су само производи као што су суперрачунари, велика брзина складиштења предузећа и мрежни уређаји користили ПЦИе 4.0 технологију.Иако ПЦИе 4.0 технологија још није примењена у великим размерама, ПЦИ-СИГ организација већ дуго развија бржи ПЦИе 5.0, брзина сигнала се удвостручила са тренутних 16ГТ/с на 32ГТ/с, пропусни опсег може да достигне 128ГБ/ с, а верзија 0.9/1.0 спецификација је завршена.В0.7 верзија ПЦИе 6.0 стандардног текста је послата члановима, а развој стандарда је у току.Брзина пинова ПЦИе 6.0 је повећана на 64 ГТ/с, што је 8 пута више од ПЦИе 3.0, а пропусни опсег у к16 каналима може бити већи од 256 ГБ/с.Другим речима, тренутна брзина ПЦИе 3.0 к8 захтева само један ПЦИе 6.0 канал за постизање.Што се тиче в0.7, ПЦИе 6.0 је постигао већину карактеристика које су првобитно најављене, али је потрошња енергије и даље побољшанад, а стандард је недавно увео опрему за конфигурацију снаге Л0п.Наравно, након најаве 2021. године, ПЦИе 6.0 може бити комерцијално доступан најраније 2023. или 2024. године.На пример, ПЦИе 5.0 је одобрен 2019. године, а тек сада постоје случајеви примене

У поређењу са претходним стандардним спецификацијама, ПЦИе 4.0 спецификације су стигле релативно касно.ПЦИе 3.0 спецификације су уведене 2010. године, 7 година након увођења ПЦИе 4.0, тако да животни век ПЦИе 4.0 спецификација може бити кратак.Конкретно, неки добављачи су почели да дизајнирају ПЦИе 5.0 ПХИ уређаје физичког слоја.

Организација ПЦИ-СИГ очекује да ће ова два стандарда коегзистирати неко време, а ПЦИе 5.0 се углавном користи за уређаје високих перформанси са већим захтевима за пропусност, као што су Гпус за АИ, мрежни уређаји и тако даље, што значи да је ПЦИе 5.0 већа је вероватноћа да ће се појавити у центрима података, мрежама и ХПЦ окружењима.Уређаји са мањим захтевима за пропусни опсег, као што су десктоп рачунари, могу да користе ПЦИе 4.0.

За ПЦИе 5.0, брзина сигнала је повећана са ПЦИе 4.0 16ГТ/с на 32ГТ/с, и даље користи 128/130 кодирање, а к16 пропусни опсег је повећан са 64ГБ/с на 128ГБ/с.

Поред удвостручавања пропусног опсега, ПЦИе 5.0 доноси и друге промене, мењајући електрични дизајн да би се побољшао интегритет сигнала, компатибилност са ПЦИе-ом и још много тога.Поред тога, ПЦИе 5.0 је дизајниран са новим стандардима који смањују кашњење и слабљење сигнала на великим удаљеностима.

Организација ПЦИ-СИГ очекује да ће завршити 1.0 верзију спецификације у К1 ове године, али могу да развију стандарде, али не могу да контролишу када ће терминални уређај бити представљен на тржишту, а очекује се да ће први ПЦИе 5.0 уређаји ће дебитовати ове године, а више производа ће се појавити 2020. Међутим, потреба за већим брзинама подстакла је стандардно тело да дефинише следећу генерацију ПЦИ Екпресс-а.Циљ ПЦИе 5.0 је повећање брзине стандарда у најкраћем могућем року.Стога је ПЦИе 5.0 дизајниран да једноставно повећа брзину до ПЦИе 4.0 стандарда без икаквих других значајних нових карактеристика.

На пример, ПЦИе 5.0 не подржава ПАМ 4 сигнале и укључује само нове функције потребне да би се омогућило да ПЦИе стандард подржава 32 ГТ/с у најкраћем могућем времену.

Хардверски изазови

Главни изазов у ​​припреми производа за подршку ПЦИ Екпресс 5.0 биће везан за дужину канала.Што је брзина сигнала већа, то је већа фреквенција носиоца сигнала који се преноси преко ПЦ плоче.Два типа физичког оштећења ограничавају обим до којег инжењери могу да пропагирају ПЦИе сигнале:

· 1. Слабљење канала

· 2. Рефлексије које се јављају у каналу услед дисконтинуитета импедансе у пиновима, конекторима, пролазним рупама и другим структурама.

Спецификација ПЦИе 5.0 користи канале са слабљењем од -36дБ на 16 ГХз.Фреквенција 16 ГХз представља Најквистову фреквенцију за дигиталне сигнале од 32 ГТ/с.На пример, када се покрене ПЦИе5.0 сигнал, он може имати типичан напон од врха до врха од 800 мВ.Међутим, након проласка кроз препоручени -36дБ канал, губи се свака сличност са отвореним оком.Само применом еквилизације засноване на предајнику (де-акцентуација) и еквилизације пријемника (комбинација ЦТЛЕ и ДФЕ) сигнал ПЦИе5.0 може да прође кроз системски канал и да га пријемник тачно интерпретира.Минимална очекивана висина ока за ПЦИе 5.0 сигнал је 10 мВ (пост-еквилизација).Чак и са скоро савршеним предајником са ниским подрхтавањем, значајно слабљење канала смањује амплитуду сигнала до тачке у којој се било која друга врста оштећења сигнала узрокована рефлексијом и преслушавањем може затворити да би се очи обновиле.