PCIe 5.0 స్పెసిఫికేషన్ల పరిచయం

• PCIe 5.0 స్పెసిఫికేషన్ల పరిచయం

PCIe 4.0 స్పెసిఫికేషన్ 2017లో పూర్తయింది, కానీ AMD యొక్క 7nm రైడ్రాగన్ 3000 సిరీస్ వచ్చేవరకు వినియోగదారు ప్లాట్‌ఫారమ్‌లకు ఇది మద్దతు ఇవ్వలేదు. అంతకుముందు, కేవలం సూపర్‌కంప్యూటింగ్, ఎంటర్‌ప్రైజ్-క్లాస్ హై-స్పీడ్ స్టోరేజ్, మరియు నెట్‌వర్క్ పరికరాలు వంటి ఉత్పత్తులు మాత్రమే PCIe 4.0 టెక్నాలజీని ఉపయోగించాయి. PCIe 4.0 టెక్నాలజీ ఇంకా పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగించబడనప్పటికీ, PCI-SIG సంస్థ చాలా కాలంగా వేగవంతమైన PCIe 5.0ను అభివృద్ధి చేస్తోంది. దీని సిగ్నల్ రేటు ప్రస్తుత 16GT/s నుండి 32GT/sకు రెట్టింపు అయింది, బ్యాండ్‌విడ్త్ 128GB/s వరకు చేరుకోగలదు, మరియు వెర్షన్ 0.9/1.0 స్పెసిఫికేషన్ పూర్తయింది. PCIe 6.0 స్టాండర్డ్ టెక్స్ట్ యొక్క v0.7 వెర్షన్ సభ్యులకు పంపబడింది, మరియు ఈ స్టాండర్డ్ అభివృద్ధి సజావుగా సాగుతోంది. PCIe 6.0 యొక్క పిన్ రేటును 64 GT/s కు పెంచారు, ఇది PCIe 3.0 కంటే 8 రెట్లు ఎక్కువ, మరియు x16 ఛానెళ్లలో బ్యాండ్‌విడ్త్ 256GB/s కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, PCIe 3.0 x8 యొక్క ప్రస్తుత వేగాన్ని సాధించడానికి కేవలం ఒక PCIe 6.0 ఛానెల్ మాత్రమే అవసరం. v0.7 విషయానికొస్తే, PCIe 6.0 మొదట ప్రకటించిన చాలా ఫీచర్లను సాధించింది, కానీ విద్యుత్ వినియోగాన్ని ఇంకా మెరుగుపరచాల్సి ఉంది.మరియు, ఈ ప్రమాణం కొత్తగా L0p పవర్ కాన్ఫిగరేషన్ గేర్‌ను ప్రవేశపెట్టింది. వాస్తవానికి, 2021లో ప్రకటన తర్వాత, PCIe 6.0 అత్యంత త్వరగా 2023 లేదా 2024లో వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులోకి రావచ్చు. ఉదాహరణకు, PCIe 5.0 2019లో ఆమోదించబడింది, మరియు ఇప్పుడు మాత్రమే దాని అప్లికేషన్ కేసులు అందుబాటులో ఉన్నాయి.

మునుపటి ప్రామాణిక స్పెసిఫికేషన్‌లతో పోలిస్తే, PCIe 4.0 స్పెసిఫికేషన్‌లు చాలా ఆలస్యంగా వచ్చాయి. PCIe 4.0 ప్రవేశపెట్టిన 7 సంవత్సరాల తర్వాత, 2010లో PCIe 3.0 స్పెసిఫికేషన్‌లు ప్రవేశపెట్టబడ్డాయి, కాబట్టి PCIe 4.0 స్పెసిఫికేషన్‌ల జీవితకాలం తక్కువగా ఉండవచ్చు. ముఖ్యంగా, కొంతమంది విక్రేతలు PCIe 5.0 PHY ఫిజికల్ లేయర్ పరికరాలను రూపొందించడం ప్రారంభించారు.

PCI-SIG సంస్థ ఈ రెండు ప్రమాణాలు కొంతకాలం పాటు కలిసి ఉంటాయని అంచనా వేస్తోంది. మరియు PCIe 5.0 ప్రధానంగా AI కోసం GPUలు, నెట్‌వర్క్ పరికరాలు మొదలైన అధిక త్రూపుట్ అవసరాలు గల హై-పెర్ఫార్మెన్స్ పరికరాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. దీని అర్థం, డేటా సెంటర్, నెట్‌వర్క్ మరియు HPC వాతావరణాలలో PCIe 5.0 ఎక్కువగా కనిపించే అవకాశం ఉంది. డెస్క్‌టాప్‌ల వంటి తక్కువ బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరాలు గల పరికరాలు PCIe 4.0ని ఉపయోగించవచ్చు.

PCIe 5.0 కోసం, సిగ్నల్ రేటును PCIe 4.0 యొక్క 16GT/s నుండి 32GT/s కు పెంచారు, ఇప్పటికీ 128/130 ఎన్‌కోడింగ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు, మరియు x16 బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను 64GB/s నుండి 128GB/s కు పెంచారు.

బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను రెట్టింపు చేయడంతో పాటు, PCIe 5.0 సిగ్నల్ సమగ్రతను మెరుగుపరచడానికి ఎలక్ట్రికల్ డిజైన్‌ను మార్చడం, PCIe తో బ్యాక్‌వర్డ్ కంపాటిబిలిటీ మరియు మరిన్ని మార్పులను కూడా తీసుకువస్తుంది. అంతేకాకుండా, సుదూర ప్రాంతాలలో లేటెన్సీ మరియు సిగ్నల్ అటెన్యుయేషన్‌ను తగ్గించే కొత్త ప్రమాణాలతో PCIe 5.0 రూపొందించబడింది.

PCI-SIG సంస్థ ఈ సంవత్సరం మొదటి త్రైమాసికంలో స్పెసిఫికేషన్ యొక్క 1.0 వెర్షన్‌ను పూర్తి చేయాలని భావిస్తోంది, కానీ వారు ప్రమాణాలను అభివృద్ధి చేయగలరు, అయితే టెర్మినల్ పరికరం మార్కెట్‌లోకి ఎప్పుడు ప్రవేశపెట్టబడుతుందో వారు నియంత్రించలేరు. మొదటి PCIe 5.0 పరికరాలు ఈ సంవత్సరం ప్రారంభమవుతాయని మరియు 2020లో మరిన్ని ఉత్పత్తులు వస్తాయని భావిస్తున్నారు. అయితే, అధిక వేగం యొక్క అవసరం, తదుపరి తరం PCI ఎక్స్‌ప్రెస్‌ను నిర్వచించడానికి ఈ ప్రమాణ సంస్థను ప్రేరేపించింది. సాధ్యమైనంత తక్కువ సమయంలో ప్రమాణం యొక్క వేగాన్ని పెంచడమే PCIe 5.0 యొక్క లక్ష్యం. అందువల్ల, PCIe 5.0 ఎటువంటి ఇతర ముఖ్యమైన కొత్త ఫీచర్లు లేకుండా, కేవలం PCIe 4.0 ప్రమాణం యొక్క వేగాన్ని పెంచడానికి రూపొందించబడింది.

ఉదాహరణకు, PCIe 5.0, PAM 4 సిగ్నల్స్‌కు మద్దతు ఇవ్వదు మరియు సాధ్యమైనంత తక్కువ సమయంలో PCIe ప్రమాణం 32 GT/s కు మద్దతు ఇవ్వడానికి అవసరమైన కొత్త ఫీచర్లను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది.

హార్డ్‌వేర్ సవాళ్లు

PCI ఎక్స్‌ప్రెస్ 5.0కు మద్దతు ఇచ్చే ఉత్పత్తిని తయారు చేయడంలో ప్రధాన సవాలు ఛానల్ పొడవుకు సంబంధించి ఉంటుంది. సిగ్నల్ రేటు ఎంత వేగంగా ఉంటే, PC బోర్డ్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన సిగ్నల్ యొక్క క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీ అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. రెండు రకాల భౌతిక నష్టాలు ఇంజనీర్లు PCIe సిగ్నల్‌లను ఎంతవరకు వ్యాప్తి చేయగలరో పరిమితం చేస్తాయి:

· 1. ఛానెల్ క్షీణత

· 2. పిన్‌లు, కనెక్టర్‌లు, త్రూ-హోల్స్ మరియు ఇతర నిర్మాణాలలో ఇంపీడెన్స్ అంతరాయాల కారణంగా ఛానెల్‌లో సంభవించే ప్రతిబింబాలు.

PCIe 5.0 స్పెసిఫికేషన్ 16 GHz వద్ద -36dB అటెన్యుయేషన్‌తో కూడిన ఛానెల్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. 16 GHz ఫ్రీక్వెన్సీ అనేది 32 GT/s డిజిటల్ సిగ్నల్స్ యొక్క నైక్విస్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీని సూచిస్తుంది. ఉదాహరణకు, PCIe5.0 సిగ్నల్ ప్రారంభమైనప్పుడు, అది సాధారణంగా 800 mV పీక్-టు-పీక్ వోల్టేజ్‌ను కలిగి ఉండవచ్చు. అయితే, సిఫార్సు చేయబడిన -36dB ఛానెల్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత, ఓపెన్ ఐ (open eye)కి ఉండే పోలిక పూర్తిగా పోతుంది. ట్రాన్స్‌మిటర్ ఆధారిత ఈక్వలైజేషన్ (డీ-యాక్సెంచుయేటింగ్) మరియు రిసీవర్ ఈక్వలైజేషన్ (CTLE మరియు DFEల కలయిక)ను వర్తింపజేయడం ద్వారా మాత్రమే PCIe5.0 సిగ్నల్ సిస్టమ్ ఛానెల్ గుండా ప్రయాణించి, రిసీవర్ ద్వారా కచ్చితంగా అర్థం చేసుకోబడుతుంది. PCIe 5.0 సిగ్నల్ యొక్క కనీస అంచనా ఐ హైట్ 10mV (ఈక్వలైజేషన్ తర్వాత). దాదాపు ఖచ్చితమైన, తక్కువ-జిట్టర్ ట్రాన్స్‌మిటర్‌తో కూడా, ఛానెల్ యొక్క గణనీయమైన అటెన్యుయేషన్ సిగ్నల్ ఆంప్లిట్యూడ్‌ను తగ్గిస్తుంది. దీనివల్ల, రిఫ్లెక్షన్ మరియు క్రాస్‌టాక్ వలన కలిగే ఇతర రకాల సిగ్నల్ నష్టాన్ని పూడ్చి, ఐ హైట్‌ను పునరుద్ధరించవచ్చు.