Согласно устоявшейся традиции, каждая новая версия интерфейса PCI Express должна была раз в 3 года. Работы над шиной PCIe 4.0 задержались на семь лет. Но выход чистовых спецификаций PCIe 5.0 и PCIe 6.0 должны исправить это положение и  уже известны некоторые технические данные по ним. PCIe 6.0  ожидают на рынке уже в 2021 году.

Переход к новой версии снова в 2 раза увеличит скорость передачи данных: теперь с 32 гигатранзакций в секунду до 64 гигатранзакций в секунду (в пересчёте на 8 линий).

Для достижения улучшенных показателей разработчики изменят сигнальную структуру интерфейса. Так, вместо передачи последовательности импульсов без возврата к нулю (NRZ, no-return-to-zero) будет реализована схема передачи с амплитудно-импульсной модуляцией (PAM4). На практике вместо последовательности 0 и 1 будет использоваться градация сигнала с четырьмя уровнями. Это увеличит плотность передачи данных и ёмкость канала, но это также чревато увеличением задержек.

В PCI Special Interest Group (SIG) пока не определились с уровнем задержек в стандарте PCIe 6.0. По мнению специалистов, латентность составит до десятков наносекунд, как у памяти типа DRAM. Основной вклад в рост задержек принесёт новый способ коррекции ошибок. Технология PAM4 требует перейти на прямое исправление ошибок за счёт избыточности или FEC (requires forward error correction). Обе эти технологии отсутствуют в спецификациях PCIe 5.0.

Другим важным моментом перехода на PCIe 6.0 станет удорожание комплектующих и материалов для плат. С ростом скорости передачи данных эффективная дальность линий снижается. Чтобы компенсировать это, нужны материалы, снижающие взаимные помехи сигналов от разных линий и различные волновые эффекты в линиях. Такое сырьё есть и оно уже используется в решениях для передачи данных по медным кабелям на скоростях свыше 200 Гбит/с. Что касается схемотехники, то с ростом скорости нужно вводить такие элементы как ретаймеры. Это чипы, которые восстанавливают целостность синхроимпульсов в условиях помех или слабого сигнала. Например, дальность передачи сигнала по спецификациям PCIe 4.0 составляет около 30 см без использования разъёмов. Спецификации PCIe 6.0 без специальных решений не смогут передать информацию даже на эту дистанцию.

Читайте также