منظمة PCI-SIG تؤكد: الإصدار النهائي لمواصفات PCI Express 6.0 في 2021
رغم أننا لم نرى استخدام واجهة PCIe من الجيل الرابع سوى مع منصة AMD سواء مع تشكيلة المعالجات المركزية من الجيل الثالث ومع تشكيلة لوحاتها بشريحة X570 أو B550 أو سلسلة بطاقات RX 5000 المتوافقة مع هذه الواجهة إلا أن التطوير مستمر وبشكل قوي نحو واجهة PCIe 5.0 من الجيل الخامس + PCIe 6.0 من الجيل السادس.
أما بالنسبة لـ Intel فهي لم تدعم بعد هذه الواجهة مع الجيل الحالي, إنما مع الجيل القادم مع تشكيلة معالجات Rocket Lake-S أو Ice Lake-SP ونفس الأمر مع NVIDIA التي ستدعم هذه الواجهة مع تشكيلة بطاقات RTX 30 القادمة هذا العام.
في نهاية عام 2019 استعرضت منظمة PCI-SIG نسخة 0.3 للمواصفات الخاصة بالواجهة, وخلال هذه الفترة تطلق الشركة تحديث للمواصفات بشكل متواصل لنصل اليوم إلى النسخة رقم 0.5 بجانب 0.7 القادمة هذا العام, ليكون الإصدار النهائي للمواصفات الرسمية في عام 2021 . إذاً اعتمادها ضمن المنتجات سيتأخر بلا شك ولن نراه إلا بين عام 2022 و 2024 لتستفيد منها منتجات اخرى تتطلب هكذا سرعات متجاوزة ما تحتاج إليه البطاقات الرسومية وحلول التخزين المختلفة مثل SSD M.2, لان واجهة PCIe 6.0 بناء على تصريح المنظمة الرسمي قد تم تصميمه من أجل تطبيقات ذات عرض نطاق ترددي عالي جداً، مثل الحوسبة الفائقة التي تعتمد على تعلم الأجهزة والذكاء الاطصناعي, فلك أن تتخل أن مسار واحد من واجهة PCIe 6.0 قادر اليوم على أن يدعم شبكة 800G Ethernet.
المواصفات الاولية لواجهة PCI Express (PCIe ) 6.0 الأحدث سوف تضاعف من معدل نقل البيانات إلى 64GT/s بينما ستحافظ على التوافق مع الإصدارات الأقدم للأجيال السابقة وتقدم كفاءة طاقة وأداء كفؤ من ناحية التكلفة بشكل أفضل من الجيل الخامس. المواصفات النهائية لواجهة PCIe 6.0 مجدولة لتصدر وتعتمد بين جميع الشركات في عام 2021, أي اننا سنراها تستخدم في قطع الهاردوير بين عام 2022 و 2024 على الأغلب.
من مميزات واجهة PCIe 6.0 الأحدث: تقدم معدل نقل يصل إلى 64GT/s لكل مسار مضاعف وما يصل إلى 256GB/s مع منفذ x16 المضاعف عن الجيل الخامس. تستخدم تقنية PAM-4 (Pulse Amplitude Modulation مع فك تشفير بأربع مستويات وتستفيد من بنية 56G PAM-4 الحالي لتحقيق سرعة نقل أعلى. تتضمن تصحيح خطأ متقدم مع خمول منخفض إضافي لتحسين كفاءة عرض النطاق الترددي. تحافظ على توافق الإصدارات السابقة مع جميع الأجيال السابقة لتقنية PCIe.
هذه الخطوة ماذا تعني؟
لن نبالغ إن قلنا لكم ان واجهة PCIe 6.0 قد نكون التحديث الأكثر قوة وأهمية لمعيار PCIe منذ واجهة PCIe 3.0, الشيء الأهم هو ان PCIe 6.0 بقي كما ذكرنا لكم محافظاً على التوافق مع الإصدارات السابقة التي سبقته ومنافذ PCIe لن تتعرض لعملية تغير في شكلها بل ستبقى على ماهي عليه. لكن مع كون ناتج واجهات PCIe 4.0 / 5.0 اعتمد على إشارة ضيقة للغاية والتي نتج عنها مدى تتبع أقصر في بنية تصميم خطوط نقلها الذي ضاعف من معدل النقل قررت منظمة PCI-SIG قلب تقنية الإشارة كليا، بالانتقال من تقنية Non-Return-to-Zero (NRZ) التي استخدمت في البداية إلى تقنية Pulse-Amplitude Modulation 4 (PAM4).
ماذا يعني ذلك بالضبط؟ حسناً خلال الدخول على موقع منظمة PCI-SIG وجدنا الكثير من المعلومات الشيقة والمفيدة لكي نفهم ما حدث مع هذا الجيل الجديد. ما تقوم به تقنية PAM4 مقابل NRZ هو أنها تأخذ MLC NAND وتضاعف عدد الحالات الكهربائية التي تحملها الخلية الواحدة او دعوني أقول معدل النقل, فبدلاً من الاعتماد على إشارة منخفضة/عالية 0/1 التقليدية التي كانت تستخدم سابقاً، تقنية PAM4 ستستخدم 4 مستويات من الإشارة لتستطيع فك الشيفرة لأربع أنماط 00/01/10/11. هذا يسمح لـPAM4 أن تحمل ضعف بيانات NRZ بدون الحاجة لمضاعفة عرض النطاق الترددي للنقل، مما سينتج عنه تردد بحوالي 30GHz. الناحية الإيجابية للتبديل نحو تقنية PAM4 هي أنه بزايدة كم البيانات المنقولة بدون زيادة التردد، فإن متطلبات خسارة الإشارة لن ترتفع كما هو الحال مع PCIe 5.0.
بكل الاحوال هي قفزة كبيرة من منظمة PCI-SIG التي قدمت لنا مع واجهة PCIe 5.0 مؤخراً معدل نقل يصل إلى 32GT/s لكل مسار المضاعف عن PCIe 4.0 وما يصل إلى 128GB/s مع منفذ x16 المضاعف عن الجيل الرابع لتعود الان وتضاعف من جديد هذه الأرقام مع PCIe 6.0 ليصبح معدل النقل إلى 64GT/s لكل مسار مضاعف وما يصل إلى 256GB/s مع منفذ x16 المضاعف عن الجيل الخامس.
