Консорциум PCI-SIG, ответственный за разработку спецификаций PCI-Express, сообщил о переносе сроков запуска новых версий PCI-E 6.0 и 7.0. Изначально планировалось, что релиз стандарта шестого поколения состоится в 2022 году, однако его сместили на конец 2024-го или даже начало 2025-го. А PCI-E 7.0 мы увидим не ранее 2028 года. Причиной стали определенные проблемы, связанные с утверждением и реализацией технических особенностей обоих стандартов. В этой статье мы разберемся, насколько это серьезно, и подумаем, как отразится на отрасли в целом.
Отличия PCI-E 5.0, PCI-E 6.0 и PCI-E 7.0
Стандарты PCI Express 5.0, 6.0 и 7.0 значительно отличаются друг от друга по своим характеристикам и возможностям. Одним из ключевых отличий является пропускная способность, которая удваивается с каждым новым стандартом.
Текущий стандарт PCI-E 5.0 обеспечивает внушительную скорость передачи данных до 128 ГБ/с на x16 линиях, что уже существенно превосходит возможности предыдущих версий. Однако, даже такие высокие показатели не останавливают развитие технологий.
Стандарт PCI-E 6.0, чьи окончательные спецификации были утверждены в начале 2022 года, предлагает пропускную способность до 256 ГБ/с на x16 линиях. В свою очередь, PCI-E 7.0, который пока находится в стадии разработки, обещает удвоить этот показатель до 512 ГБ/с, что значительно расширит возможности для высокопроизводительных приложений.
Поколение PCIe | Пропускная способность | ||||
x1 | x2 | x4 | x8 | x16 | |
PCI-E 3.x+ (8 ГТ/с) | 2 Гбайт/с | 4 Гбайт/с | 8 Гбайт/с | 16 Гбайт/с | 32 Гбайт/с |
PCI-E 4.x+ (16 ГТ/с) | 4 Гбайт/с | 8 Гбайт/с | 16 Гбайт/с | 32 Гбайт/с | 64 Гбайт/с |
PCI-E 5.x+ (32 ГТ/с) | 8 Гбайт/с | 16 Гбайт/с | 32 Гбайт/с | 64 Гбайт/с | 128 Гбайт/с |
PCI-E 6.x+ (64 ГТ/с) | 16 Гбайт/с | 32 Гбайт/с | 64 Гбайт/с | 128 Гбайт/с | 256 Гбайт/с |
PCI-E 7.x+ (128 ГТ/с) | 32 Гбайт/с | 64 Гбайт/с | 128 Гбайт/с | 256 Гбайт/с | 512 Гбайт/с |
PCI-E 7.0 может найти применение в таких отраслях, как исследования космоса, развитие нейросетей, работа с 3D-графикой и т.д. Однако увеличение пропускной способности – не единственное улучшение новых стандартов. Их внедрение будет также сопровождается улучшением других характеристик.
В частности, ожидается появление более эффективной схемы кодирования PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4), что позволит повысить целостность сигнала и снизить энергопотребление. Использование технологии Forward Error Correction (FEC) позволит исправлять ошибки при передаче данных прямо в реальном времени и вкупе с циклической проверкой избыточности (CRC) сделает передачу данных более надежной, что необходимо для критически важных приложений, таких как центры обработки данных и военные системы.
Кроме того, новые стандарты ориентированы на поддержку оптических соединений, что позволит еще больше увеличить скорость передачи данных и расширить возможности использования интерфейсов PCI-Express в различных областях, от искусственного интеллекта до квантовых вычислений.
Актуален ли PCI-E 5.0 в 2024 году
Несмотря на задержку в выпуске PCIe 6.0 и 7.0, многие эксперты считают, что потенциал PCIe 5.0 еще раскрыт не полностью. На данный момент лишь небольшое число устройств, таких как высокопроизводительные SSD и графические карты, способны задействовать всю пропускную способность этого интерфейса. А большинство пользовательских систем по-прежнему основаны на PCIe 3.0 и 4.0.
Эффективнее всего из комплектующих, работающих на базе стандарта PCI-E 5.0, себя показали твердотельные накопители нового поколения. Они обладают высокой скоростью чтения, которая может достигать 14 ГБайт/с. Такие решения стоят довольно недешево, но и производительность, которую они выдают, можно назвать поистине беспрецедентной.
Однако по классике протоколы PCIe изначально разрабатываются для использования в центрах обработки данных (ЦОД), затем находят применение в других отраслях. Среди них можно встретить промышленность, автомобильные, аэрокосмические и военные приложения, потом они внедряются в разработку нейросетей и машинного обучения, и лишь после этого появляются в бытовой электронике. Поэтому задержка на одном из этапов разработки PCI-E 6.0 и 7.0 может серьезно затормозить технологическое развитие многих жизненно важных отраслей.
Таким образом для геймеров и IT-энтузиастов задержка спецификаций не станет чем-то критичным. 4К-гейминг, как и развитие нейросетей, будет по-прежнему возможны на базе имеющихся протоколов PCI-E. А вот профессиональной среде дополнительное время на доработку и тестирование стандартов может даже пойти на пользу, обеспечив более стабильную и надежную работу устройств в будущем.
Новые стандарты PCI-E и поддержка оптики
Причины задержки в деталях не разглашаются, но могут быть связаны со сложностью реализации новых технологий и необходимостью обеспечить полную совместимость с существующими системами. Кроме того, внедрение PCIe 6.0 и 7.0 потребует значительных инвестиций со стороны производителей оборудования и разработчиков микросхем.
Для успешного перехода на PCIe 6.0 и 7.0 необходимо тесное сотрудничество между PCI-SIG, изготовителями чипсетов, производителями материнских плат, графических карт и других компонентов. Только совместные усилия индустрии могут обеспечить своевременное появление на рынке устройств, поддерживающих новые стандарты.
Ситуация осложняется тем, что PCI-SIG рассматривает возможность перевода стандарта PCI-E на оптику. Консорциум уже представил новые стандарты CopperLink. Дело в том, что постоянно растущие скорости стандартов PCIe уже приближаются к пределам, установленным существующими технологиями производства кабелей, и оптические соединения рассматриваются как их замена.
На серьезность намерений PCI-SIG указывают уже озвученные планы по изменению инженерного уровня ECR (Engineering Change Request), который хоть и не заменит, но явно улучшит текущие электрические слои. Завершение работ запланировано на декабрь 2024 года, поэтому высоко вероятно, что PCIe 6.0 и 7.0 получат нативную поддержку оптики.
