PCI Special Interest Group (PCI-SIG) опубликовала первую предварительную версию полных спецификаций стандарта PCIe 7.0 для рассмотрения участниками организации. Проект включает в себя все изменения спецификаций, которые PCIe 7.0 получит по сравнению с PCIe 6.0. Новая версия PCI Express по-прежнему готовится к полному выпуску в 2025 году.

Источник изображений: PCI-SIG

Стандарт PCIe 7.0 предложит пропускную способность до 128 ГТ/с (гигатрансферов в секунду), что вдвое больше, чем у PCIe 6.0. Это означает, что слот PCIe 7.0 x16 сможет обеспечить внушительную пропускную способность в 512 Гбайт/с от процессора к карте расширения и обратно.

Вместе с двукратным приростом пропускной способности по сравнению с предыдущим стандартом, в PCIe 7.0 будут использоваться некоторые технологии, которые применяются в PCIe 6.0, включая модуляцию PAM-4 и кодирование Flow Control Unit (FLIT) 1b/1b, позволяющее осуществлять прямое исправление ошибок (FEC) в передаваемых пакетах фиксированного размера. Это делает архитектуру PCIe 7.0 очень похожей на PCIe 6.0, что может ускорить её внедрение.

Переход от PCIe 4.0 к PCIe 5.0 удвоил скорость передачи данных за счёт увеличения частоты шины, что наложило свои ограничения, например, почти вдвое сократив допустимую длину электрических путей. Это означает, что устройства для передачи и приёма сигнала пришлось размещать ближе друг к другу, чтобы обеспечить целостность сигнала. Также это потребовало использования более толстого текстолита на основе более прочных и дорогих материалов в материнских платах.

Новый интерфейс PCIe 6.0 снова удвоил пропускную способность относительно PCIe 5.0, но это увеличение произошло за счёт применения кодирования PAM-4 с NRZ вместо увеличения частоты, поэтому требования PCIe 6.0 к длине электрических путей остаются примерно такими же, как у предыдущего стандарта. В то же время кодирование PAM-4 сильнее подвержено ошибкам, поэтому частота ошибок у PCIe 6.0 увеличилась, даже несмотря на добавление функции прямой коррекции ошибок (FEC). Это в свою очередь, сокращает показатель эффективной пропускной способности. Ретаймеры могут помочь решить эти проблемы, но их использование также увеличивает затраты.

На данный момент релиз окончательных спецификаций PCI Express 7.0 ожидается в 2025 году, а массовое появление продуктов на их основе запланировано на 2028 год. Впрочем, первые устройства с его поддержкой наверняка появятся чуть раньше. Тем не менее, распространение нового стандарта поначалу будет в основном ограничено рынком корпоративных и серверных устройств.

Организация PCI-SIG доложила о формировании рабочей группы для разработки оптического интерфейса, который смог бы заменить используемую сейчас электронную шину. Это поможет сэкономить энергию, снизить тепловыделение и повысить производительность компьютеров в целом, но в первую очередь технология появится в серверах, дата-центрах и прочих мощных системах.

Источник изображения: Visor69 / pixabay.com

PCI Express, возможно, является важнейшей шиной ПК, соединяющей его наиболее важные компоненты: центральный процессор с дискретным графическим процессором и твердотельным накопителем, а также другими интерфейсами. Развитие этой технологии помогают повысить производительность компьютера в целом, но переход от электроники к оптике означал бы революцию.

Едва ли стоит ожидать, что оптическая версия PCIe появится в ближайшее время — будь то спецификация или тем более реальный прототип. Только в 2025 году ожидается выход спецификации PCI Express 7.0, которая предложит колоссальные 128 ГТ/с. На рынке же самыми актуальными остаются компоненты стандарта PCI Express 4.0, который был утверждён в 2017 году. Компоненты с PCIe 5.0 только начинают свой путь.

Применение оптики для передачи данных изучается более десяти лет: когда-то Intel предложила технологию Light Peak как замену USB, но впоследствии проект был переименован в Thunderbolt и претерпел значительные изменения. Тем не менее, оптические решения не утратили актуальности. Интерконнект вычислительных компонентов может потреблять до 80 % мощности чипов — оптика может снизить этот показатель и повысить скорость передачи данных.

Но в PCI-SIG так далеко пока не заглядывают. «Эта новая рабочая группа по оптическим технологиям будет работать над тем, чтобы сделать архитектуру PCIe более подходящей для оптических устройств», — говорится в заявлении организации.

Организация PCI-SIG разрабатывает обновлённую версию разъёма питания для видеокарт с поддержкой передачи мощности до 600 Вт, сообщает портал Igor’sLAB. Новый коннектор будет совместим с некоторыми актуальными моделями БП, оснащающимися 12+4-контактным разъёмом 12VHPWR.

Источник изображений: Igor’sLAB

Как сообщается, разработка нового разъёма питания началась вскоре после того, как появились первые жалобы на плавящийся оригинальный 12+4-контактный коннектор 12VHPWR, который используется в видеокартах GeForce RTX 40-й серии. Впоследствии выяснилось, что источником проблемы является неправильное подключение коннектора к гнезду питания видеокарты или блока питания, что приводит к их перегреву и оплавлению. Исходя из этого ключевой задачей стала разработка новой версии разъёма питания с улучшенным механизмом фиксации в нём коннектора, чтобы минимизировать подобную вероятность.

По имеющимся данным, разработка нового разъёма ведётся уже в течение нескольких месяцев. Он получил название 12V2x6. Отмечается, что новый дизайн коннектора 12V2x6 является частью новых спецификаций стандарта PCIe Base 6. Кроме того, он является частью спецификаций CEM 5.1, предложенных организацией PCI-SIG для будущего стандарта питания ATX 3.1. Однако все характеристики нового коннектора окончательно ещё не утверждены.

Источник добавляет, что новая версия коннектора PCIe Base 6 будет совместима с некоторыми из актуальных вариантов 12VHPWR. Однако 12V2x6 будет иметь другие характеристики с учётом скорректированных показателей постоянной мощности, что может потребовать внесения изменений в прошивку блоков питания или видеокарт.

Актуальный 12VHPWR (H+) и новый 12V2x6 (H++). Источник изображений: Igor’sLAB

Изменений в основном наборе контактов в новом разъёме 12V2x6 относительно актуального 12VHPWR нет. Иными словами, теоретически существующие кабели 12VHPWR должны быть с ним совместимы. Оба разъёма оснащены 12 силовыми линиями и четырьмя сигнальными контактами. Последние, собственно, и претерпели наибольшие изменения. У нового разъёма 12V2x6 контакты сигнальных линий стали короче. Таким образом, они находится глубже в обойме разъёма. Работать всё будут только в том случае, если кабель питания плотно вставлен в гнездо.

Актуальный 12VHPWR (H+) и новый 12V2x6 (H++) в разрезе, вид сбоку. Источник изображений: Igor’sLAB

PCI-SIG сейчас оценивает два варианта дизайна кабельного коннектора. Окончательный выбор ещё не сделан. Тем не менее, проект находится уже на поздней стадии разработки, поэтому первые видеокарты с новым гнездом питания могут появиться уже в следующем году, возможно, в составе серии обновлённых видеокарт NVIDIA поколения Ada Lovelace.

Источник изображения: MSI

Примечательно, что продукты, оснащённые новым разъёмом питания 12V2x6, уже показывались на выставке Computex в прошлом месяце. Например, компания MSI представила новую серию блоков питания MAG GL с коннекторами нового стандарта, на что указывает отметка на самом БП.

Консорциум PCI-SIG опубликовал версию 0.3 спецификаций будущего стандарта интерфейса PCI Express 7.0, который предложит значительно более высокие показатели пропускной способности и скорости передачи данных по сравнению с текущим стандартом PCIe 5.0. Окончательные спецификации PCIe 7.0 планируется принять в 2025 году.

Источник изображений: PCI-SIG

PCI Express 7.0 предложит скорость передачи данных 128 ГТ/с на контакт. Для сравнения, будущий стандарт PCIe 6.0 обеспечит скорость передачи данных до 64 ГТ/с на контакт, а актуальный PCIe 5.0 предлагает 32 ГТ/с. Таким образом, все 16 линий PCIe 7.0 смогут обеспечить впечатляющую пропускную способность в 512 Гбайт/с в дуплексе. Для повышения скорости передачи и пропускной способности в PCIe 7.0 будут применяться технология амплитудно-импульсной модуляции с четырехуровневой сигнализацией (PAM4), кодирование в режиме 1b/1b и прямое исправление ошибок (FEC). Эти особенности PCIe 7.0 унаследует у стандарта PCIe 6.0.

PCI-SIG обычно придерживается очень точного плана разработки спецификации, состоящий из выпусков нескольких предварительных версий. Как правило, у версии спецификации 0.3 отсутствует какая-либо конкретика, однако здесь PCI-SIG отмечает, что основными целями данного этапа разработки является достижение скорости передачи данных 128 ГТ/с, а также разработка физических решений, которые обеспечат надёжную и энергоэффективную передачу данных на этой скорости.

Как и в случае с переходом от PCIe 4.0 к PCIe 5.0, переход на PCIe 7.0 потребует сокращения протяжённости линий PCIe для повышения скорости передачи сигнала. Иными словами, это сократит допустимое расстояние между источником сигнала (CPU) и конечной точкой сигнала — слотом расширения для установки видеокарт, ускорителей вычислений, SSD или сетевых адаптеров, если не будут использоваться ретаймеры, представляющие собой специальные компоненты, удлиняющие линии связи. Практика использования актуального интерфейса PCIe 5.0 показывает, что он требует применения более толстых печатных плат, а также более качественных материалов для производства различных компонентов, что в свою очередь повышает стоимость тех же материнских плат. Как с этим будут обстоять дела у PCIe 7.0 — пока неизвестно.

Следует уточнить, что разработка PCIe 7.0 ведётся в первую очередь для удовлетворения постоянной возрастающих требований к высокопроизводительным вычислениям, машинному обучению, сетям (800GbE и выше) и прочим корпоративным задачам. Хотя очевидно, что через какое-то время стандарт PCIe 7.0 также появится и в потребительских ПК, пока разработчики об этом ничего не говорят.

Вскоре после выхода видеокарт GeForce RTX 4090 некоторых покупатели столкнулись с оплавлением разъёмов питания 12VHPWR. Теперь с официальным комментарием этой ситуации выступила организация PCI-SIG, отвечающая за стандартизацию устройств, использующих интерфейс PCI, и в том числе за спецификации разъёмов питания. Фактически, организация сняла с себя ответственность, отметив, что производители видеокарт сами во всём виноваты, тогда как сам по себе разъём ни при чём.

Источник изображения: Tom's Hardware

PCI-SIG призвала производителей продуктов, с 12+4-контактными разъёмами (12VHPWR), обеспечить максимальную безопасность пользователей. В электронном письме организации говорится, что «члены PCI-SIG несут ответственность за проектирование, производство и тестирование своих продуктов со спецификацией 12VHPWR».

«PCI-SIG хочет убедить всех участников консорциума, которые производят и продают технологии PCI-SIG (включая 12VHPWR), в необходимости принятия всех соответствующих и разумных мер для обеспечения безопасности конечных пользователей, включая проверку зарегистрированных проблемных случаев, связанных с потребителями. Напоминаем участникам, что спецификации PCI-SIG предоставляют необходимую техническую информацию для функциональной совместимости и не касаются требований к разработке, методам производства, материалам, испытаниям на безопасность, допускам по безопасности или качеству изготовления. При внедрении спецификации PCI-SIG участники несут ответственность за проектирование, производство и тестирование, включая тестирование безопасности, своей продукции», — говорится в письме.

По мнению портала VideoCardz, своим письмом PCI-SIG хочет защитить себя от любых возможных претензий по поводу конструкции кабелей с коннектором 12VHPWR.

Источник изображения: NVIDIA

В NVIDIA ранее сообщили, что им известно о 50 случаях оплавления разъёмов 12VHPWR. Компания пришла к выводу, что распространенной причиной проблемы является то, что «разъем был не полностью вставлен в видеокарту». Компания назвала случаи гарантийными, но порекомендовала пользователям тщательно следить за тем, чтобы коннектор питания на видеокарте был вставлен до конца.

В списках совместимых со стандартом PCIe 5.0 x4 твердотельных накопителей консорциума PCI-SIG обнаружилась модель Samsung 990 PRO формата M.2 — она придёт на смену популярной 980 PRO. Это будет первый потребительский SSD от Samsung с интерфейсом PCIe 5.0, и он, вероятно, предложит покупателям скорости, двукратно превышающие показатели PCIe 4.0.

Уже в этом году ожидается массовое появление оборудованных PCIe 5.0 материнских плат на чипсетах Intel и AMD, а значит, во второй половине года появится и множество совместимых накопителей. Самые быстрые на сегодняшний день накопители для PCIe 4.0 предлагают скорость последовательного чтения более 7000 Мбайт/с — в PCIe 5.0 пропускная способность шины удвоилась, а значит, и совместимые накопители должны работать в два раза быстрее.

Источник изображения: pcisig.com

У Samsung уже есть SSD PM1743 под PCIe 5.0, но он адресован сегменту серверов и рабочих станций — накопитель действительно предлагает почти космические на сегодняшний день 13 Гбайт/с благодаря новейшим NAND-чипам корейского производителя и соответствующему контроллеру. Технических показателей Samsung 990 PRO пока нет, но едва ли они будут уступать тому, что предлагают корпоративные аналоги. Неизвестен и форм-фактор SSD: это может быть традиционный M.2 2280 (22×80 мм) или более крупные M.2 2580 и M.2. 25110 — материнские платы нового образца могут задать новые стандарты.

На проходящем в эти дни мероприятии PCI-SIG Developers Conference 2022 был анонсирован новый стандарт PCIe 7.0. Консорциум PCI-SIG, занимающийся вопросами развития и стандартизации PCI сообщил, что финальные спецификации новой версии шины будут приняты в 2025 году.

Источник изображений: PCI-SIG

Одна линия PCIe 7.0 сможет обеспечить передачу данных на уровне до 128 ГТ/с (гигатранзакций в секунду) или 32 Гбайт/с. Таким образом, 16 линий PCIe в дуплексе (в обе стороны) смогут передавать данные со скоростью до 512 Гбайт/с, что вдвое больше возможностей стандарта PCIe 6.0. А SSD с интерфейсом PCIe 7.0 x4 сможет в теории обеспечить скорость чтения и записи, близкую к 64 Гбайт/с в каждом направлении — предел грядущих накопителей с PCIe 5.0 x4 составляет 15,7 Гбайт/с.

Финальные спецификации PCIe 6.0 были утверждены лишь в январе текущего года. Ряд производителей уже представили первые компоненты и контроллеры с поддержкой этого стандарта. Однако следует отметить, что на рынке существует не так много продуктов с поддержкой даже актуального стандарта PCIe 5.0, массовое распространение которого ожидается лишь в следующем году.

Новый стандарт PCIe 7.0 потребует использования более сложной и дорогой разводки плат. Однако консорциум PCI-SIG отмечает, что выбор числа линий PCIe 7.0 будет оставаться за производителями, поскольку не во всех случаях есть необходимость в использовании всех 16 линий. Кроме того, в целом новый стандарт шины можно будет легко масштабировать. Он сможет найти применение в великом множестве различных электронных устройств, начиная от мобильных устройств и заканчивая суперкомпьютерами.

Ключевыми особенностями интерфейса PCIe 7.0 также называются повышенная энергоэффективность, более низкие задержки по сравнению с предыдущей версией стандарта, а также обратная совместимость со всеми предыдущими поколениями технологий PCIe.