▷ Pci Express 4.0 : 지금까지 우리가 알고있는 모든 것

차례:

PCI Express 4.0은 현재 3.0 사양의 대역폭을 두 배로 늘 렸습니다
PCI Express 4.0은 이전 버전과의 호환성을 유지하며 NVMe SSD는 그 이점을 크게 활용할 것입니다
더 높은 성능

연초에 PCI-SIG 표준 컨소시엄은 버전 1.0의 PCI Express 4.0 사양 을 승인하고 발표했습니다. 이것은 PCIe 4.0의 정식 버전을 표시하며 작년 6 월 0.9의 개정 사양 릴리스를 따릅니다. 이 기사에서는 PCI Express 4.0에 대해 지금까지 알려진 모든 것을 분석 할 것입니다.

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PCI Express 4.0은 현재 3.0 사양의 대역폭을 두 배로 늘 렸습니다

PCI Express는 현재 컴퓨터의 거의 모든 고성능 구성 요소에서 사용하는 고속 버스 입니다. 그래픽 카드, NVMe SSD, 네트워크 카드 및 기타 여러 장치 모두이 고급 인터페이스를 통해 연결 되므로 매우 중요합니다. PCI Express 4.0은 PCIe 3.0 레인 당 8GT / s 대역폭을 두 배로 늘려 레인 당 16GT / s의 전송 속도를 제공하여 인공 지능 애플리케이션뿐만 아니라 스토리지 및 고속 네트워크. 동시에 PCI-SIG는 2019 년 2 분기에 최종 PCIe 5.0 사양을 발표하는 데 중점을 두었으므로 PCIe 4.0은 PCIe 3.0보다 내구성이 떨어질 것입니다.

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PCI-SIG는 이전에 PCIe 1.0 (2003), PCIe 2.0 (2006) 및 PCIe 3.0 (2010)의 4 년 케이던스를 유지했습니다. 7 년 지연과 관련하여 PCI-SIG는 PCIe 3.0이 AI, PCIe NVMe 및 3D XPoint 컴퓨팅 워크로드의 개발 및 수요 증가에 앞서 한동안 충분한 대역폭을 제공하고 있다고 언급했습니다. 특히 10GbE가 점점 더 소비자에게 접근 가능 해짐에 따라 네트워크 속도가 향상 됩니다.

PCI Express 4.0은 이전 버전과의 호환성을 유지하며 NVMe SSD는 그 이점을 크게 활용할 것입니다

GPU 컴퓨팅의 경우 PCIe 3.0 대역폭 제한으로 인해 Nvidia는 독점 NVLink 인터커넥트를 개발해야했습니다. 결과적 으로 PCI Express 4.0 이상에서 PCI-SIG는 PCIe 4.0 표준을 통해 더 빠른 전송 속도를 허용하기 위해 특히 일부 주요 기술 문제를 해결했기 때문에 보다 일반적인 케이던스로 돌아 가려고합니다. 다른 측면은 조직의 본질입니다. PCI-SIG는 약 800 개의 회원사를 보유하고 있으며이 중 매년 이사회를 선출합니다. 2017-2018 년 동안 이사회에는 AMD, Intel 및 Nvidia의 구성원이 포함됩니다. 개방형 PCI 사양을 개발 및 유지함으로써 회원들은 기술위원회 및 작업 그룹과 협력하여 사양 변경 사항을 제출 및 검토합니다. 이 과정에서 최근 PCI-GIS 작업 중 일부가 간소화되고 있습니다.

사양이 확정되면 회원은 1 년 내내 수많은 PCI-GIS 규정 준수 워크샵 중 하나에서 제품이 상호 운용성 및 규정 준수 테스트를 통과 하도록하여 제품이 목록에 추가되도록해야합니다. OEM 및 시스템 통합 업체가 하드웨어를 선택하는 데 사용하는 통합 업체 PCIe 4.0의 경우 PCI-SIG는 이전 버전 0.9를 사용하여 시험판 준수 워크샵을 처음으로 제공했지만 예비 수준의 "FYI 테스트"에서만 제공했습니다. 연중 내내 PCI-SIG는 규정 준수 워크샵에서 FYI PCIe 4.0 테스트를 제공합니다. PCIe 4.0은 현재 공식 준수 프로그램 또는 통합 자 목록에 없습니다.

이전 PCIe 반복에서와 같이 PCIe 4.0은 이전 버전과 호환되며 PCIe 1.x, 2.x 및 3.x 카드는 PCIe 4.0 슬롯을 준수하며 정상적으로 작동합니다. PCIe 4.0은 또한 PCIe 3.0의 128b / 130b 인코딩을 유지하며 이는 PCIe 5.0에서 계속 사용됩니다. 다른 개선 사항 중에서도 다양한 기능이 최종 사용자보다 디자이너 및 개발자와 관련이 있습니다. 데이터 속도가 증가하면 성능 변화가 증가하고 신호 무결성이 저하됩니다.

더 높은 성능

이를 염두에두고 PCIe 4.0은 PHY 수신기에서 레인 마진을 제공합니다. 여기서 PCIe 컨트롤러는 각 PCIe 레인에서 전기 마진 정보를 가져와 변동 허용 오차를 측정합니다. PCIe 4.0에는 확장 된 레이블 및 크레디트가 있으며, 대기 시간을 마스크하고 전체 대역폭 포화를 촉진하기 위해 함께 작동하는 기능입니다. 기타 향상된 기능으로는 전체 시스템 대기 시간 감소, I / O 가상화 및 플랫폼 통합, 대역폭 / 대역폭 확장 성 향상, 향상된 안정성, 가용성 및 용량 기능이 있습니다. 서비스 (RAS).

게임 그래픽 카드는 소비자에게 가장 가시적 인 PCIe 장치이지만 PCIe 대역폭의 추가 오버 헤드는 최소한 게임 성능에 영향을 미치지 않을 것입니다. 그러나 대부분의 소비자 CPU에서 사용 가능한 PCIe 대역폭이 제한되어 있기 때문에 GPU, NVMe SSD 및 10GigE 네트워크의 조합이 위치해야한다는 부담을 덜어줍니다. 시스템 I / O 대역폭. 또한 관련 될 수있는 것은 보조 커넥터의 더 높은 전력 용량이다.

PCIe 4.0 공급 업체 솔루션과 관련하여 Synopsys와 Cadence는 PHY 및 16GT / s 드라이버, 검증 도구 및 기타 여러 응용 프로그램을 개발 또는 제공하고 있습니다. IBM POWER9에는 PCIe 4.0 연결이 있으며 Intel Falcon Mesa FPGA 10nm는 EMIB를 통해 내장 IP 블록으로 PCIe 4.0을 지원합니다. 한편 AMD는 새로운 Radeon Instinct MI50 및 MI60으로 PCIe 4.0 지원을 제공합니다. Navi와 Zen 2도 PCI Express 4.0을 지원할 것으로 예상됩니다.

다음 표는 현재까지 다양한 버전의 PCI Express 에서 가장 중요한 기능을 요약 한 것입니다.

버전	소개	차선으로 환승	밴드 폭
× 1	× 2	× 4	× 8	× 16
1.0	2003 년	2.5 GT / 초	250MB / 초	0.50GB / 초	1.0GB / 초	2.0GB / 초	4.0GB / 초
2.0	2007 년	5.0 GT / 초	500MB / 초	1.0GB / 초	2.0GB / 초	4.0GB / 초	8.0GB / 초
3.0	2010 년	8.0 GT / 초	984.6 MB / 초	1.97GB / 초	3.94GB / 초	7.88GB / 초	15.8GB / 초
4.0	2017 년	16.0 GT / 초	1969MB / 초	3.94GB / 초	7.88GB / 초	15.75GB / 초	31.5GB / 초
5.0	예상 2019 년 2 분기	32.0 GT / 초	3938MB / 초	7.88GB / 초	15.75GB / 초	31.51GB / 초	63.0GB / 초