Giới thiệu PCIe 6.0

Tổ chức PCI-SIG đã công bố phát hành chính thức tiêu chuẩn thông số kỹ thuật PCIe 6.0 v1.0, tuyên bố đã hoàn thành.

Tiếp tục quy ước, tốc độ băng thông tiếp tục tăng gấp đôi, lên tới 128GB/s (đơn hướng) ở x16 và do công nghệ PCIe cho phép luồng dữ liệu hai chiều song công hoàn toàn nên tổng thông lượng hai chiều là 256GB/s.Theo kế hoạch, sẽ có các ví dụ thương mại từ 12 đến 18 tháng sau khi tiêu chuẩn được công bố, tức là vào khoảng năm 2023, trước tiên phải có trên nền tảng máy chủ.PCIe 6.0 sẽ ra mắt sớm nhất vào cuối năm nay với băng thông 256GB/s

Quay lại với chính công nghệ, PCIe 6.0 được coi là sự thay đổi lớn nhất trong lịch sử gần 20 năm của PCIe.Thành thật mà nói, PCIe 4.0/5.0 là một sửa đổi nhỏ của 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 ở bốn trạng thái mã hóa (00/01/10/11), gấp đôi so với trước đó, cho phép tần số lên tới 30GHz.Tuy nhiên, do tín hiệu PAM4 mỏng manh hơn NRZ nên nó được trang bị cơ chế sửa lỗi chuyển tiếp FEC để sửa lỗi tín hiệu trong liên kết và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.

Ngoài PAM4 và FEC, công nghệ chính cuối cùng trong PCIe 6.0 là sử dụng mã hóa FLIT (Flow Control Unit) ở mức logic.Trên thực tế, PAM4, FLIT không phải là công nghệ mới, Ethernet tốc độ cực cao 200G+ đã được áp dụng từ lâu, điều mà PAM4 không thể quảng bá trên quy mô lớn với lý do chi phí lớp vật lý quá cao.

Ngoài ra, PCIe 6.0 vẫn tương thích ngược.

PCIe 6.0 tiếp tục tăng gấp đôi băng thông I/O lên 64GT/s theo truyền thống, áp dụng cho băng thông một chiều PCIe 6.0X1 thực tế là 8GB/s, băng thông một chiều PCIe 6.0×16 là 128GB/s và pcie 6.0× 16 băng thông hai chiều 256GB/s.SSD PCIe 4.0 x4 đang được sử dụng rộng rãi hiện nay sẽ chỉ cần PCIe 6.0 x1 là có thể làm được điều đó.

PCIe 6.0 sẽ tiếp tục mã hóa 128b/130b được giới thiệu trong kỷ nguyên PCIe 3.0.Ngoài 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 PCIe 5.0 NRZ.Nhiều dữ liệu hơn có thể được đóng gói trong một kênh 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) để 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 xuyên không được sử dụng hết, PCIe 6.0 có công dụng gì?Do sự gia tăng của các ứng dụng ngốn dữ liệu, bao gồm cả trí tuệ nhân tạo, các kênh IO với tốc độ truyền nhanh hơn đang ngày càng trở thành nhu cầu của khách hàng trên 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 IO cao băng thông bao gồm máy gia tốc, máy học và ứng dụng 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 Nhóm lợi ích đặc biệt PCI đã thành lập một nhóm làm việc về Công nghệ PCIe mới để tập trung vào cách tăng cường áp dụng công nghệ PCIe trong ô tô. ngành công nghiệp, vì nhu cầu băng thông ngày càng tăng của hệ sinh thái là điều hiển nhiên.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 nhận được sự hỗ trợ của giao diện PCIe 6.0, các nhà sản xuất bo mạch chủ cần hết sức cẩn thận để bố trí cáp có thể xử lý tín hiệu tốc độ cao, và các nhà sản xuất chipset cũng cần có sự chuẩn bị phù hợp.Người phát ngôn của Intel từ chối cho biết khi nào hỗ trợ PCIe 6.0 sẽ được thêm vào các thiết bị, nhưng xác nhận rằng Alder Lake dành cho người tiêu dùng và phía máy chủ Sapphire Rapids và Ponte Vecchio sẽ hỗ trợ PCIe 5.0.NVIDIA cũng từ chối cho biết khi nào PCIe 6.0 sẽ được giới thiệu.Tuy nhiên, BlueField-3 Dpus dành cho trung tâm dữ liệu đã hỗ trợ PCIe 5.0;Thông số PCIe chỉ chỉ định các chức năng, hiệu suất và tham số cần được triển khai ở lớp vật lý chứ không chỉ định cách triển khai những chức năng này.Nói cách khác, nhà sản xuất có thể thiết kế cấu trúc lớp vật lý của PCIe theo nhu cầu riêng và điều kiện thực tế để đảm bảo chức năng!Các nhà sản xuất cáp có thể chơi nhiều không gian hơn!