2020-02-23
【x16 頻寬將提升至 256GB/s!!】
PCIe 6.0 快要來了!! 有望 2021 年發佈
文: Cherry Kwok / 新聞中心

大家都知道,目前能夠支援 PCIe 4.0 的消費級產品僅有 AMD 的第三代 Ryzen 系列處理器,隔壁的 Intel 還停留在 PCIe 3.0 的階段,而即將發佈的 Comet Lake-S 亦未有計劃支援 PCIe 4.0,因此 Intel 不支援 PCIe 4.0 的話,PCIe 4.0 要成為主流仍有一段距離。不過,PCI-SIG 研發新 PCIe 標準的步伐當然不會為 Intel 而停下來,日前已發佈了 PCIe 6.0 的 v0.5 版本規格。

 

據了解,I/O 頻寬的需求約每三年就會倍增,因此 PCIe 5.0 是一個早該推出的規範。而在 PCI-SIG 的努力下,PCIe 5.0 規範終於在 2019 年 5 月正式推出,最終產品預計在今年內就開始陸續推出,亦即是在 PCIe 4.0 推出不到 2 年的時間,PCIe 5.0 規範就準備要「接棒」了。

 

PCIe 6.0

 

若用上約三年就會倍增的 I/O 頻寬速度,PCI-SIG 預估到 2022 年,市場的頻寬需求就會達到 128 GB/s,至 2025 年則會再倍增至 256 GB/s,作為標準制定組織的 PCI-SIG 就必須要在實際需求發生之前,先行將標準制定。

 

PCI-SIG 足足用上 7 年時間才完成 PCIe 4.0 標準,為了不再重蹈覆轍,PCI-SIG 表示 PCIe 5.0 及以後的版本更新速度將會加快,PCIe 6.0 就保持快速的開發步伐,一年就發佈了規範的第一個草案版本。

 

PCIe 6.0

 

與之前的 PCIe 迭代一樣,PCIe 6.0 將可實現倍級提升的傳輸頻寬,目前主流的 PCIe 3.0 頻寬速度為 32GB/s,PCIe 6.0 頻寬速度為 64 GB/s、PCIe 5.0 為 128 GB/s,而 PCIe 6.0 的頻寬速度將可達 256 GB/s,計算之下即比現有 PCIe 3.0 設備頻寬整整提升了 8 倍,PCIe 6.0 的 Gigatransfer 速率亦提升了一倍達到 64 GT/s。

 

PCIe 6.0

 

頻率方面,PCIe 4.0 及 PCIe 3.0 分別採用了 16GHz 和 8GHz,而 PCIe 6.0 的頻率則為 64GHz,為了達至更高的速度,PCI-SIG 將 PCIe 6.0 改為使用 PAM4 脈衝幅度調製訊號,而並非採用 NRZ 編碼方案。PAM4 脈衝幅度調製訊號技術通常會用於網絡系統中,採用低延遲 FEC 附加機制,將可增加頻寬的頻率。

 

PCIe 6.0

 

算下來,PCIe 6.0 的單通道能達到 8 GBps,對於 x16 通道的 PCIe 插槽來說,每個插槽近就是 128 GBps。為了保證其通用性,PCIe 6.0 仍可向後兼容舊版的 PCIe1.0、PCIe2.0 、PCIe3.0、PCIe4.0、PCIe5.0。

 

 

 BandwidthGigatransferFrequencyEncoding
PCIe 1.08 GB/s2.5 GT/s2.5 GHz8b/10b
PCIe 2.016 GB/s5 GT/s5.0 GHz8b/10b
PCIe 3.032 GB/s8 GT/s8.0 GHz128b/130b
PCIe 4.064 GB/s16 GT/s16.0 GHz128b/130b
PCIe 5.0128 GB/s32 GT/s32.0 GHz128b/130b
PCIe 6.0256 GB/s64 GT/s64.0 GHzPAM4

 

PCI-SIG 最新發佈的 PCIe 6.0 v0.5 版本是第一個規範草案,它涵蓋了體系結構的所有關鍵方面,並包括相關方對 v0.3 版本的反饋。v0.7 版本被認為是完整的草案,而 v0.9 版本是允許 PCI-SIG 成員審查其知識產權技術的最終草案。

 

PCI-SIG 表示,PCIe 6.0 規範有望在 2021 年完成,但這並不意味著我們將在 2021 年看到 PCIe 6.0 的產品,相關的硬體產品最快也要 2022 年才能見到,所以路還是很漫長的。

 

PCIe 6.0

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