PCI Express 4.0 – далее оптический интерфейс?

PCI Express 4.0 – далее оптический интерфейс?

Новая версия PCI Express 4.0 может стать лебединой песней стандарта, она обещает удвоить пропускную способность в сравнении с PCI-E 3.0 (до 16 миллиардов операций передачи данных в секунду). Кроме того, четвертая версия видимо будет последней, в которой предполагается использовать медные соединения - далее планируется переход на оптоволокно, а это будет означать смену стандарта.

PCI Special Interest Group (PCI SIG) было уже заявлено, что PCI Express 4.0 может быть стандартизирован до 2014 года. Организация PCI SIG анонсировала стандарт компьютерной шины PCI Express (PCIe) 4.0, который обеспечит рекордную пропускную способность 16 гигатрансферов в секунду на одну линию, что вдвое превышает предельную скорость шины PCIe 3.0 (16 GT/s соответствует скорости примерно 2 ГБ/с на одну линию x1, то есть например, видеокарта в слоте x16 сможет передавать по шине PCIe 4.0 поток до 32 ГБ/с, вероятно, такой скорости хватит периферийным устройствам на ближайшее десятилетие). Может быть, жёстким дискам и твердотельным накопителям такая пропускная способность в ближайшем будущем не потребуется, так что придётся в очередной раз возложить надежды на игры как двигатель компьютерного прогресса.

Предварительный технический анализ показал, что производство PCIe 4.0 будет возможно на текущем оборудовании с существующими материалами и не потребует внедрения нового техпроцесса, а сами устройства сохранят примерно тот же уровень энергопотребления, что и PCIe 3.0. Устройства и разъёмы PCIe 4.0 будут обратно совместимы с предыдущими версиями шины.
Разработка PCI Express 4.0 ведется с прицелом на использование в планшетах.

Интерфейс PCI Express широко используется в ПК, но пока производители только-только приступают к использованию PCIe 3.0. Встроенная поддержка этой версии, разработка которой была завершена еще в 2010 году, появилась в процессорах Intel Ivy Bridge для настольных и мобильных ПК, которые вышли в первом полугодии 2012 года.

Новая версия стандарта создается с учетом применения PCIe 4.0 в планшетах. Предполагается, что высокая скорость будет востребована в связи с ориентацией планшетов на видео высокой четкости и игры - задачи, связанные с пересылкой больших объемов информации. С учетом применения PCIe 4.0 в планшетах, разработчики уделяют повышенное внимание снижению энергопотребления за счет уменьшения линий передачи данных и сокращения аппаратных средств. Кстати, это заодно позволит уменьшить себестоимость планшетов.

Новые спецификации потребуют достаточно мощных чипов, которые смогут поддерживаться связь на расстоянии в 10-12 дюймов. Сегодня максимальное расстояние между компонентами, соединенными PCI Express, составляет 20 дюймов, но для реализации такого решения требуется дополнительный ретранслятор. В четвертой версии предполагается увеличить среднюю дальность действия, но избавиться от ретрансляторов, что должно снизить потребление энергии и уменьшить ресурсоемкость технологии.

Конечно, шина PCIe 4.0 будет использоваться также и в ПК, серверах и в встраиваемых системах. Более того, сначала она появится именно здесь, а уже потом - и в планшетах. Впрочем, к тому времени граница между планшетами и ноутбуками может существенно размыться. Помимо применения новой шины для внутренних соединений, PCI-SIG рассматривает создание варианта интерфейса для связи смартфонов и планшетов с периферийными устройствами.

Производителям графических карт и прочих компьютерных комплектующих уже довелось реализовать преимущества интерфейса PCI Express 3.0, формальная поддержка которого уже появилась в материнских платах на базе набора микросхем Intel X79, а специалисты организации PCI-SIG, сразу же официально анонсировали разработку следующего поколения стандарта PCI Express 4.0, обещающего еще более высокую производительность по сравнению с предшественником.

Интерфейс PCI Express 4.0 сохранит совместимость с предыдущими поколениями стандарта PCIe, то есть не потребует больших инвестиций в новую производственную инфраструктуру. Планируется также провести дополнительные исследования в области оптимизации энергопотребления в активном режиме и состоянии простоя (помимо повышения пропускной способности новый интерфейс получит также некоторые оптимизации энергопотребления в состояниях активности и простоя). Новые спецификации не предусматривают кардинальных изменений, и будут опираться на традиционные полупроводниковые технологии и инфраструктуру. Стандарт сохранит совместимость с предыдущими поколениями шины. Четвёртая версия станет обратно совместима со второй и третьей, разъёмы останутся без изменений. Так что пользователям не придётся менять всю систему целиком, чтобы воспользоваться возможностями нового стандарта.