Mikä on PCIe 6.0 ja miten se eroaa?
PCIe 4.0 -emolevyjä aletaan toimittaa asiakkaille vasta nyt, mutta se ei hidasta tämän tärkeän oheisliitäntästandardin kehitystä. PCIe 6.0 on jo pöydällä, ja konkreettisia parannuksia nykyiseen huippustandardiin verrattuna.
Koska PCIe :stä on tulossa perustavanlaatuinen kaikenmuotoisissa ja -kokoisissa tietokoneissa, kannattaa puhua siitä, mitä PCIe on, mihin sitä käytetään ja mitä uusi PCIe 6.0 tarjoaa tulevaisuudessa.
PCIe:n perusteet
PCIe on lyhenne sanoista Peripheral Component Interconnect Express(Peripheral Component Interconnect Express) . Jotkut lukijoistamme, jotka ovat olleet tietokoneiden parissa jonkin aikaa, saattavat muistaa vanhan PCI - standardin, mutta PCIe on alkuperäisen PCI - standardin mukainen, kuten hävittäjä on paperilentokone.
PCIe on sekä protokolla että fyysinen laitteistoyhteysstandardi. Yleisin PCIe -laitteistoliitäntästandardi on emolevyn laajennuspaikka. Laajennuskortit liitetään näihin paikkoihin, ja tiedonsiirto tapahtuu liitäntänastojen kautta. On kuitenkin mahdollista lähettää PCIe - protokollasignaaleja muun tyyppisten yhteyksien kautta.
M.2 -liitintä käyttävät NVME SSD -levyt voivat käyttää PCIe :tä , ja tämä ei näytä poikkeavan tietokoneesta tavallisen PCIe -paikan kautta liitetystä SSD -levystä. (SSD)Thunderbolt 3-(Thunderbolt 3) ja 4-standardit tukevat myös PCIe -signaalien lähettämistä kaapelin kautta. Näin eGPU:t(eGPUs) (ulkoiset näytönohjaimet) ovat mahdollisia.
PCIe -laitteet lähettävät dataa sarjamuodossa, mutta useiden rinnakkaisten kaistan kautta. Tietokoneen emolevyllä olevaan x16 PCIe -paikkaan mahtuu kerralla kuusitoista datakanavaa. PCIe tarjoaa myös x8-, x4- ja x1-paikat. Yleensä näytönohjaimet käyttävät x16-paikkaa, koska ne tarvitsevat mahdollisimman paljon kaistanleveyttä. Vaikka hitaammat paikat ovat yleensä fyysisesti lyhyempiä, on yleistä, että x16-pituus ensisijaisen lisäksi on x8.
PCIe -kortit tarjoavat taaksepäin yhteensopivuuden ja ristiinyhteensopivuuden, joten voit kiinnittää x4-kortin mihin tahansa PCIe -paikkaan, johon se fyysisesti mahtuu. Se on vain se, että hukkaat kaikki PCIe -kaistat, joita x4-kortti ei käytä. Sama koskee PCIe 5.0 -kortin käyttöä esimerkiksi 4.0 korttipaikassa. Se toimii, mutta rajoittuu pienimpään yhteiseen nimittäjään.
Kuka päättää PCIe-standardista?
PCI Express -standardin on suunnitellut ja hyväksynyt PCI Special Interest Group ( PCI-SIG ), konsortio, johon kuuluu elektroniikka- ja tietokoneteollisuuden jäseniä, jotka ovat kiinnostuneita tekniikasta.
PCI-SIG perustettiin vuonna 1992 ryhmänä, jonka tehtävänä oli auttaa tietokonevalmistajia ottamaan Intel PCI -standardin oikein käyttöön. Nykyään se on voittoa tavoittelematon organisaatio, jossa on yli 800 jäsentä.
PCI-SIG- kortilla on AMD , ARM , Dell , IBM , Intel , Nvidia , Qualcomm ja muita jäseniä. Saatat tunnistaa nämä nimet suuriksi tietokonelaitteiden valmistajiksi, ja yhteinen standardi tekee heidän työstään paljon helpompaa, asiakkaiden elämästä puhumattakaan!
Mihin PCIe:tä käytetään?
Mainitsimme jo edellä laajennuskortit ja SSD(SSDs) -levyt , joten sinulla on luultavasti yleinen käsitys PCIe:n käyttötavoista.
PCIe - standardi yhdistää lähes minkä tahansa ulkoisen oheislaitteen, jonka voit kuvitella. Se tarjoaa paljon laajemman kaistanleveyden kuin USB , varsinkin kun tarkastellaan useita kaistoja. PCIe tarjoaa myös suoran polun suorittimeen(CPU) , mikä tekee siitä täydellisen nopeille, matalan viiveen sovelluksille.
Nykyaikaiset GPU(Modern GPUs) :t käyttävät kuusitoista kaistaa PCIe -kaistanleveyttä maksimoidakseen suorituskykynsä, mutta kaikki oheislaitteet eivät tarvitse niin paljon kaistanleveyttä. Uusimmat PCIe 4.0 SSD -levyt(SSDs) käyttävät "vain" neljää kaistaa, mutta se riittää puhaltamaan SATA - standardin puhtaaksi vedestä. SATA :n huippunopeus on 600 MB/s , mutta huippuluokan PCIe 4.0 -asemat voivat liikkua yli 7000 MB/s .
PCIe - laajennuskorteille mahtuu myös äänikortit(sound cards) , videokaappauskortit, 10 Gb Ethernet - sovitin, WiFi 6 -kortit, Thunderbolt- tai USB - ohjaimet ja paljon muuta. Tietokoneen emolevyyn integroidut oheislaitteet käyttävät myös PCI Expressiä(PCI Express) . Kyse on vain siitä, että johdotus on pysyvä eikä korttipaikan muodossa.
Kuinka PCIe 6.0 (Does PCIe 6.0) parantaa (Improve)PCIe 5.0 : aa ?
Otsikkoparannus on yleensä suuri harppaus tiedonsiirtonopeudessa jokaisen PCIe - version yhteydessä. Tämä on määrä tietoa, joka voidaan siirtää bussissa joka sekunti.
Tällä osastolla PCIe 6.0 ei petä. Se kaksinkertaistaa täysin jo ennestään valtavan PCIe 5.0(PCIe 5.0) : n tiedonsiirtonopeuden 32 gigabitinsiirrosta sekunnissa ( GT/s ) 64 GT/s kaistaa kohti. PCIe 5.0(Whereas PCIe 5.0) voi siirtää 63 gigatavua(Gigabytes) sekunnissa ( GB/s ), kun taas 6.0 voi siirtää jopa 128 GB/s . Se on x16-yhteyden yli, ja pienemmät yhteydet skaalautuvat. Se tarkoittaa, että x8 PCIe 6.0 -paikalla on nyt yhtä paljon suorituskykyä kuin x16 5.0 -paikalla.
Tämä luo runsaasti tilaa tuleville GPU(GPUs) :ille ja erittäin nopeille tallennusratkaisuille. Puhumattakaan uskomattomista ulkoisista laitteista, jotka on liitetty PCIe :llä tai laajennuskorteilla, jotka tarjoavat Thunderboltin(Thunderbolt) ja USB 4 :n .
Uudet ominaisuudet PCI Express 6.0:ssa
Tällaisen monumentaalisen suoritusharppauksen tekeminen yhdessä sukupolvessa ei ollut helppoa. Näiden lukujen saavuttamiseksi PCI-SIG- insinöörien oli kehitettävä muutamia innovatiivisia uusia tapoja siirtää elektroneja ympäriinsä.
PAM4 Signalointi(PAM4 Signaling)
Todennäköisesti(Quite) merkittävin muutos PCIe 6.0 :ssa verrattuna käyttöliittymän aikaisempiin sukupolviin on tiedon koodaustapa.
PCI Express 6.0 käyttää PAM4 :ää , joka on lyhenne sanoista Pulse Amplitude Modulation, jossa on neljä tasoa. ( Pulse Amplitude Modulation with four levels.)Jos tiedät jotain sähköisistä aaltomuodoista, tiedät, että aallon "amplitudi" on se, kuinka kaukana aallon harja on perusviivasta.
Vanhemmalla NRZ ( Non-return-to-zero ) PCIe - koodauksella oli vain kaksi amplituditasoa pulssia kohden kellojakson aikana. PCIe 6 kaksinkertaistaa sen neljään, mikä lisää koodatun datan määrää jokaisella jaksolla.
Forward Error Correction (FEC)
Vaikka PAM4 - koodausmenetelmä lisää merkittävästi nopeuksia, se tarjoaa myös suuren lisäyksen bittivirheille. Toisin sanoen yksi saapuu määränpäähänsä nollan sijasta ja päinvastoin.
Tämän torjumiseksi PCIe 6.0 :ssa on uusi Forward Error Correction -ominaisuus, joka varmistaa vankan CRC -toteutuksen ( Cyclic Redundancy Check ) avulla, että tiedot pääsevät sinne minne niiden pitäisi mennä ilman, että ne vahingoittuvat.
Yksi vaara, että lisäät virheenkorjausvaiheita liukuhihnaan, on se, että lisäät viivettä. Lisäviiveet(Additional) ovat olleet kasvava huolenaihe useiden nopeiden tietokonekomponenttien kohdalla. Vaikka he voivat siirtää yhä enemmän tietoja, heillä kestää kauemmin reagoida tietopyyntöön, mikä voi aiheuttaa omia ongelmia.
FEC on suunniteltu lisäämään enintään kaksi nanosekuntia latenssia aiempiin PCIe -versioihin verrattuna , mikä on pieni ylimääräinen latenssi, jota kukaan ihminen ei voi havaita.
FLIT-tila(FLIT Mode)
FLIT- tila oli toinen toimenpide, joka otettiin käyttöön virheenkorjauksen parantamiseksi PCIe 6.0 :ssa . Se järjestää tiedot tasakokoisiksi yksiköiksi erillisen sisäisen virranhallintayksikön avulla. Tämä on tarpeen pakettien virheiden tarkistamiseksi, koska voit soveltaa algoritmia jokaiseen datapakettiin ja tarkistaa, antaako paketti silti tuloksen, kun se saavuttaa liukuhihnan toisen pään.
Asia on siinä, että FLIT- tila tuo merkittäviä tehokkuusetuja myös muissa paikoissa. Se auttaa vähentämään viivettä, tehostaa kaistanleveyden käyttöä ja antaa PCIe 6.0 :n poistaa suuren osan aiempien versioiden koodauksesta. Joten vaikka PAM4 lisää jopa 2 n viivettä, FLIT- tila säästää latenssia muilla alueilla.
L0p-tila(L0p Mode)
Yksi mielenkiintoinen ominaisuus PCIe 6.0 :ssa on L0p- tila. Tämä tila vähentää niiden kaistojen määrää, joita oheislaite käyttää tiedon lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Joten jos kannettava tietokone toimii akkuvirralla eikä grafiikkasuoritin(GPU) tarvitse 16 kaistaa nykyiseen työhönsä, se laskee käyttämään vain tarvitsemaansa kaistaa, mikä säästää sähköä tehostamalla tehokkuutta.
Pitäisikö sinun odottaa PCIe 6.0:aa?
Jos harkitset uuden tietokoneen ostamista tai rakentamista pian, pitäisikö sinun odottaa, että PCIe 6.0 -emolevyt ilmestyvät ensin? On aina houkuttelevaa yrittää rakentaa tulevaisuudenkestävä tietokone. Entä jos tulee uusi GPU tai SSD , joka tarvitsee PCIe 6.0 :n saavuttaakseen täyden potentiaalinsa?
Lyhyt vastaus tähän kysymykseen on, että sinun ei tarvitse huolehtia PCIe 6.0 :n odottamisesta . Tätä kirjoitettaessa PCIe 5.0 -emolevyt ovat vasta alkaneet tulla kuluttajille, eivätkä edes nykyiset huippuluokan GPU:t(GPUs) tarvitse PCIe 5.0 :aa .
Vertailuarvoissa , joissa verrattiin lippulaivakortteja, kuten RTX 3080 tai RTX 3090, jotka toimivat PCIe 3.0 :lla ja 4.0:lla, (PCIe 3.0)suorituskyvyn(benchmarks) ero oli jossain väliltä ei mitään ja 3 %. Kyllä se on oikein. Olemme vasta nyt saavuttamassa PCIe 3.0 :n rajoja, ja se tapahtuu vain planeetan kalleimpien GPU :iden kanssa. (GPUs)Älä hikoile sitä – ei ainakaan muutamaan vuoteen.
Muista(Remember) , että PCI-SIG on julkaissut lopullisen PCIe - spesifikaationsa versiolle 6.0 vain paperilla. Vaikka lopullinen erittely ei muutu, kestää jonkin aikaa, ennen kuin näemme paljon sitä tukevaa laitteistoa, ainakin kuluttajatilassa.
PCIe 6.0 hyödyttää(Benefits Data) palvelinkeskuksia tänään
Tämä ei tarkoita sitä, etteikö PCIe 6.0(PCIe 6.0) olisi jollekulle hyödyllinen. Jättiläisissä palvelinkeskuksissa me kaikki luotamme pilvipohjaisiin palveluihin, jokainen ylimääräinen kaistanleveys on arvokasta. Näiden tietokonetelineiden sisältä löydät järjestelmiä, joissa on kymmeniä tai satoja prosessoriytimiä(CPU) ja joukkoja nopeaa SSD - tallennustilaa. PCIe -kaistanleveyden parannukset auttavat välittömästi poistamaan paineita rasittavista dataputkista.
Paljon enemmän kaistanleveyttä tarkoittaa, että tekoäly ja koneoppimissovellukset voivat analysoida enemmän dataa lyhyemmässä ajassa. Se tarkoittaa, että HPC ( High-Performance Computing ) -sovellukset, jotka tekevät monimutkaista työtä tieteessä, tekniikassa ja fysiikassa, voivat laajentaa näköalojaan.
Jopa IoT ( Internet of Things ) -järjestelmät, jotka lähettävät datatulvan palvelinkeskuksiin käsiteltäväksi reaaliajassa, hyötyvät valtavasti lisäkaistanleveydestä.
Mitä tulee PCI Express 6.0:n jälkeen?
PCIe -tekniikka on olemassa pitkään, ellei joku keksi radikaalisti parempaa oheisliitäntätekniikkaa. Intelin(Intel) , AMD :n ja Applen(Apple) kaltaiset yritykset tekevät jännittäviä asioita prosessoripakettien sisällä olevien sirujen välisillä tekniikoilla. Kun AMD(CPUs) :n Ryzenin(AMD) ja Intelin (Intel)Alder Laken(Alder Lake) kaltaiset prosessorit on täytetty kiduksiin (Ryzen)CPU - ytimillä, niiden on siirrettävä valtava määrä dataa. Olemme varmoja, että PCI-SIG voi oppia muutaman asian siitä, mitä näiden prosessorien sisällä tapahtuu.
Related posts
Mikä on Wi-Fi 7 ja miten se eroaa?
Internet- ja sosiaalisten verkostoitumissivustojen riippuvuus
Ei voi muodostaa yhteyttä Xbox Liveen; Korjaa Xbox Live -verkkoongelma Windows 10:ssä
Ilmaiset langattomat verkkotyökalut Windows 10:lle
Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool ja sen ilmaiset vaihtoehdot
Paras WiFi-salaus nopeudelle ja miksi
Mikä on pilvi ja kuinka saada siitä kaikki irti
Kuinka poistaa verkko käytöstä Windows Sandboxissa Windows 10:ssä
Kuinka simuloida hidasta Internet-yhteyttä testausta varten
8 helppoa Raspberry Pi -projektia aloittelijoille
Mikä on palomuuri ja mikä on sen tarkoitus?
Xbox-verkkoyhteyden käyttäminen Windows 10:ssä Xbox Live -yhteytesi tarkistamiseksi
HDG selittää: Mikä on tietokoneportti ja mihin niitä käytetään?
Kuinka korjata "Sinulla ei ole oikeutta lähettää tälle vastaanottajalle"
HDG selittää: Mikä on varattu verkkotunnus ja mitkä ovat sen edut?
8 helppoa tapaa tehdä verkkoyhteyden vianmääritys
Kirja-arvostelu - Kotiverkkojen All-in-One Desk Reference for Dummies
8 parasta sosiaalisen verkostoitumisen sivustoa graafisille suunnittelijoille portfolionsa esittelyyn
Mikä on DHCP-vuokra-aika ja kuinka sitä muutetaan
Voiko muodostaa yhteyden langattomaan reitittimeen, mutta ei Internetiin?