Tổ chức PCI-SIG đã công bố phát hành chính thức tiêu chuẩn thông số kỹ thuật PCIe 6.0 v1.0, tuyên bố hoàn thành.
Tiếp tục theo quy ước, tốc độ băng thông tiếp tục tăng gấp đôi, lên đến 128GB/giây (một chiều) ở chế độ x16, và vì công nghệ PCIe cho phép truyền dữ liệu hai chiều toàn phần, nên tổng thông lượng hai chiều là 256GB/giây. Theo kế hoạch, các ví dụ thương mại sẽ được triển khai từ 12 đến 18 tháng sau khi tiêu chuẩn được công bố, tức là khoảng năm 2023, trước tiên trên nền tảng máy chủ. PCIe 6.0 sẽ ra mắt sớm nhất vào cuối năm nay, với băng thông 256GB/giây.
Quay lại với công nghệ, PCIe 6.0 được coi là thay đổi lớn nhất trong lịch sử gần 20 năm của PCIe. Thực ra, PCIe 4.0/5.0 chỉ là một cải tiến nhỏ của PCIe 3.0, chẳng hạn như mã hóa 128b/130b dựa trên NRZ (Non-Return-to-Zero).
PCIe 6.0 chuyển sang tín hiệu AM xung PAM4, mã hóa 1B-1B, một tín hiệu có thể mã hóa bốn trạng thái (00/01/10/11), gấp đôi so với trước đây, cho phép tần số lên đến 30 GHz. Tuy nhiên, do tín hiệu PAM4 yếu hơn NRZ, nên nó được trang bị cơ chế sửa lỗi chuyển tiếp FEC để sửa lỗi tín hiệu trên đường truyền và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.
Ngoài PAM4 và FEC, công nghệ chủ chốt cuối cùng trong PCIe 6.0 là việc sử dụng mã hóa FLIT (Flow Control Unit) ở cấp logic. Thực ra, PAM4 và FLIT không phải là công nghệ mới, mà đã được ứng dụng từ lâu trong mạng Ethernet siêu tốc 200G+, nhưng PAM4 chưa được triển khai rộng rãi do chi phí lớp vật lý quá cao.
Ngoài ra, PCIe 6.0 vẫn có khả năng tương thích ngược.
PCIe 6.0 tiếp tục tăng gấp đôi băng thông I/O lên 64GT/giây theo truyền thống, áp dụng cho băng thông đơn hướng thực tế của PCIe 6.0X1 là 8GB/giây, băng thông đơn hướng của PCIe 6.0×16 là 128GB/giây và băng thông song hướng của PCIe 6.0×16 là 256GB/giây. Các ổ SSD PCIe 4.0 x4 đang được sử dụng rộng rãi hiện nay chỉ cần PCIe 6.0 x1 để thực hiện điều này.
PCIe 6.0 sẽ tiếp tục mã hóa 128b/130b được giới thiệu trong kỷ nguyên PCIe 3.0. Bên cạnh CRC ban đầu, điều thú vị cần lưu ý là giao thức kênh mới cũng hỗ trợ mã hóa PAM-4 được sử dụng trong Ethernet và GDDR6x, thay thế cho PCIe 5.0 NRZ. Nhiều dữ liệu hơn có thể được đóng gói trên một kênh duy nhất trong cùng một khoảng thời gian, cũng như cơ chế sửa lỗi dữ liệu có độ trễ thấp được gọi là sửa lỗi chuyển tiếp (FEC) giúp việc tăng băng thông trở nên khả thi và đáng tin cậy.
Nhiều người có thể thắc mắc, băng thông PCIe 3.0 thường không được sử dụng hết, PCIe 6.0 có tác dụng gì? Do sự gia tăng của các ứng dụng ngốn dữ liệu, bao gồm trí tuệ nhân tạo, các kênh IO có tốc độ truyền nhanh hơn đang ngày càng trở thành nhu cầu của khách hàng trong thị trường chuyên nghiệp và băng thông cao của công nghệ PCIe 6.0 có thể giải phóng hoàn toàn hiệu suất của các sản phẩm yêu cầu băng thông IO cao bao gồm các ứng dụng tăng tốc, học máy và HPC. PCI-SIG cũng hy vọng sẽ được hưởng lợi từ ngành công nghiệp ô tô đang phát triển, vốn là điểm nóng về chất bán dẫn và PCI-Special Interest Group đã thành lập một nhóm làm việc Công nghệ PCIe mới để tập trung vào cách tăng cường áp dụng công nghệ PCIe trong ngành công nghiệp ô tô, vì nhu cầu băng thông ngày càng tăng của hệ sinh thái là rõ ràng. Tuy nhiên, vì bộ vi xử lý, GPU, thiết bị IO và bộ lưu trữ dữ liệu có thể được kết nối với kênh dữ liệu, PC để có được sự hỗ trợ của giao diện PCIe 6.0, các nhà sản xuất bo mạch chủ cần phải hết sức cẩn thận để sắp xếp cáp có thể xử lý tín hiệu tốc độ cao và các nhà sản xuất chipset cũng cần phải có sự chuẩn bị liên quan. Người phát ngôn của Intel từ chối tiết lộ thời điểm hỗ trợ PCIe 6.0 sẽ được bổ sung vào các thiết bị, nhưng đã xác nhận rằng Alder Lake dành cho người tiêu dùng và Sapphire Rapids cùng Ponte Vecchio dành cho máy chủ sẽ hỗ trợ PCIe 5.0. NVIDIA cũng từ chối tiết lộ thời điểm ra mắt PCIe 6.0. Tuy nhiên, BlueField-3 Dpus dành cho trung tâm dữ liệu đã hỗ trợ PCIe 5.0; Thông số kỹ thuật PCIe chỉ nêu rõ các chức năng, hiệu suất và thông số cần được triển khai ở lớp vật lý, nhưng không nêu rõ cách thức triển khai. Nói cách khác, các nhà sản xuất có thể thiết kế cấu trúc lớp vật lý của PCIe theo nhu cầu và điều kiện thực tế của riêng mình để đảm bảo chức năng! Các nhà sản xuất cáp có thể tận dụng nhiều không gian hơn!
Thời gian đăng: 04-07-2023
