PCIe 5.0 സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളിലേക്കുള്ള ആമുഖം

• PCIe 5.0 സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളിലേക്കുള്ള ആമുഖം

PCIe 4.0 സ്പെസിഫിക്കേഷൻ 2017-ൽ പൂർത്തിയായി, എന്നാൽ AMD-യുടെ 7nm Rydragon 3000 സീരീസ് വരെ ഉപഭോക്തൃ പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ ഇതിനെ പിന്തുണച്ചിരുന്നില്ല, കൂടാതെ മുമ്പ് സൂപ്പർകമ്പ്യൂട്ടിംഗ്, എൻ്റർപ്രൈസ്-ക്ലാസ് ഹൈ-സ്പീഡ് സ്റ്റോറേജ്, നെറ്റ്‌വർക്ക് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ പോലുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ മാത്രമാണ് PCIe 4.0 സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്.PCIe 4.0 സാങ്കേതികവിദ്യ ഇതുവരെ വലിയ തോതിൽ പ്രയോഗിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിലും, PCI-SIG ഓർഗനൈസേഷൻ വളരെക്കാലമായി വേഗതയേറിയ PCIe 5.0 വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, സിഗ്നൽ നിരക്ക് നിലവിലെ 16GT/s-ൽ നിന്ന് 32GT/s ആയി ഇരട്ടിയായി, ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 128GB/ ൽ എത്താം. s, കൂടാതെ പതിപ്പ് 0.9/1.0 സ്പെസിഫിക്കേഷൻ പൂർത്തിയായി.PCIe 6.0 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ടെക്‌സ്‌റ്റിൻ്റെ v0.7 പതിപ്പ് അംഗങ്ങൾക്ക് അയച്ചു, സ്റ്റാൻഡേർഡിൻ്റെ വികസനം ട്രാക്കിലാണ്.PCIe 6.0-ൻ്റെ പിൻ നിരക്ക് 64 GT/s ആയി വർദ്ധിപ്പിച്ചു, ഇത് PCIe 3.0-ൻ്റെ 8 മടങ്ങ് ആണ്, കൂടാതെ x16 ചാനലുകളിലെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 256GB/s-നേക്കാൾ വലുതായിരിക്കും.മറ്റൊരു രീതിയിൽ പറഞ്ഞാൽ, PCIe 3.0 x8 ൻ്റെ നിലവിലെ വേഗത കൈവരിക്കാൻ ഒരു PCIe 6.0 ചാനൽ മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ.V0.7 നെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, PCIe 6.0 ആദ്യം പ്രഖ്യാപിച്ച മിക്ക സവിശേഷതകളും നേടിയിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ഇപ്പോഴും മെച്ചപ്പെടുന്നുd, കൂടാതെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് പുതുതായി L0p പവർ കോൺഫിഗറേഷൻ ഗിയർ അവതരിപ്പിച്ചു.തീർച്ചയായും, 2021-ലെ പ്രഖ്യാപനത്തിന് ശേഷം, PCIe 6.0 വാണിജ്യപരമായി 2023-ലോ 2024-ലോ ലഭ്യമാകും.ഉദാഹരണത്തിന്, PCIe 5.0 2019-ൽ അംഗീകരിച്ചു, ഇപ്പോൾ മാത്രമാണ് അപേക്ഷാ കേസുകൾ ഉള്ളത്.

മുമ്പത്തെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, PCIe 4.0 സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ താരതമ്യേന വൈകിയാണ് വന്നത്.PCIe 4.0 അവതരിപ്പിച്ച് 7 വർഷങ്ങൾക്ക് ശേഷം 2010-ൽ PCIe 3.0 സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ അവതരിപ്പിച്ചു, അതിനാൽ PCIe 4.0 സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളുടെ ആയുസ്സ് ചെറുതായിരിക്കാം.പ്രത്യേകിച്ചും, ചില വെണ്ടർമാർ PCIe 5.0 PHY ഫിസിക്കൽ ലെയർ ഉപകരണങ്ങൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

PCI-SIG ഓർഗനൈസേഷൻ രണ്ട് സ്റ്റാൻഡേർഡുകളും കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ഒരുമിച്ച് നിലനിൽക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, കൂടാതെ AI, നെറ്റ്‌വർക്ക് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള Gpus പോലുള്ള ഉയർന്ന ത്രൂപുട്ട് ആവശ്യകതകളുള്ള ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്കാണ് PCIe 5.0 പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്, അതായത് PCIe 5.0 എന്നാണ്. ഡാറ്റാ സെൻ്റർ, നെറ്റ്‌വർക്ക്, എച്ച്പിസി പരിതസ്ഥിതികൾ എന്നിവയിൽ ദൃശ്യമാകാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്.ഡെസ്‌ക്‌ടോപ്പുകൾ പോലുള്ള കുറഞ്ഞ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ആവശ്യകതകളുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്ക് PCIe 4.0 ഉപയോഗിക്കാം.

PCIe 5.0-ന്, സിഗ്നൽ നിരക്ക് PCIe 4.0′s 16GT/s-ൽ നിന്ന് 32GT/s-ലേക്ക് വർദ്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇപ്പോഴും 128/130 എൻകോഡിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ x16 ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 64GB/s-ൽ നിന്ന് 128GB/s ആയി ഉയർത്തി.

ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഇരട്ടിയാക്കുന്നതിനു പുറമേ, പിസിഐഇ 5.0 മറ്റ് മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവരുന്നു, സിഗ്നൽ സമഗ്രത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഇലക്ട്രിക്കൽ ഡിസൈൻ മാറ്റുന്നു, പിസിഐഇയുമായുള്ള പിന്നോക്ക അനുയോജ്യത എന്നിവയും അതിലേറെയും.കൂടാതെ, PCIe 5.0 രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നത് പുതിയ മാനദണ്ഡങ്ങളോടെയാണ്, അത് ദീർഘദൂരങ്ങളിൽ ലേറ്റൻസിയും സിഗ്നൽ അറ്റന്യൂവേഷനും കുറയ്ക്കുന്നു.

ഈ വർഷം Q1-ൽ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ്റെ 1.0 പതിപ്പ് പൂർത്തിയാക്കാൻ PCI-SIG ഓർഗനൈസേഷൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, പക്ഷേ അവർക്ക് മാനദണ്ഡങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ടെർമിനൽ ഉപകരണം വിപണിയിൽ അവതരിപ്പിക്കുമ്പോൾ അവർക്ക് നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയില്ല, മാത്രമല്ല ഇത് ആദ്യത്തെ PCIe 5.0 ആയിരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഉപകരണങ്ങൾ ഈ വർഷം അരങ്ങേറും, 2020-ൽ കൂടുതൽ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ദൃശ്യമാകും. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന വേഗതയുടെ ആവശ്യകത പിസിഐ എക്സ്പ്രസിൻ്റെ അടുത്ത തലമുറയെ നിർവചിക്കാൻ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ബോഡിയെ പ്രേരിപ്പിച്ചു.ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ സ്റ്റാൻഡേർഡിൻ്റെ വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് PCIe 5.0 ൻ്റെ ലക്ഷ്യം.അതിനാൽ, PCIe 5.0 രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തിരിക്കുന്നത് മറ്റ് കാര്യമായ പുതിയ സവിശേഷതകളൊന്നും കൂടാതെ PCIe 4.0 നിലവാരത്തിലേക്ക് വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനാണ്.

ഉദാഹരണത്തിന്, PCIe 5.0 PAM 4 സിഗ്നലുകളെ പിന്തുണയ്‌ക്കുന്നില്ല കൂടാതെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ 32 GT/s പിന്തുണയ്‌ക്കാൻ PCIe സ്റ്റാൻഡേർഡിനെ പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ പുതിയ സവിശേഷതകൾ മാത്രം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

ഹാർഡ്‌വെയർ വെല്ലുവിളികൾ

പിസിഐ എക്സ്പ്രസ് 5.0 പിന്തുണയ്ക്കാൻ ഒരു ഉൽപ്പന്നം തയ്യാറാക്കുന്നതിലെ പ്രധാന വെല്ലുവിളി ചാനൽ ദൈർഘ്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതായിരിക്കും.സിഗ്നൽ നിരക്ക് കൂടുന്തോറും പിസി ബോർഡിലൂടെ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന സിഗ്നലിൻ്റെ കാരിയർ ഫ്രീക്വൻസി കൂടുതലാണ്.രണ്ട് തരത്തിലുള്ള ശാരീരിക കേടുപാടുകൾ എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് PCIe സിഗ്നലുകൾ പ്രചരിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന പരിധി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു:

· 1. ചാനലിൻ്റെ ശോഷണം

· 2. പിന്നുകൾ, കണക്ടറുകൾ, ത്രൂ-ഹോളുകൾ, മറ്റ് ഘടനകൾ എന്നിവയിലെ ഇംപെഡൻസ് നിർത്തലാക്കൽ കാരണം ചാനലിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രതിഫലനങ്ങൾ.

PCIe 5.0 സ്പെസിഫിക്കേഷൻ 16 GHz-ൽ -36dB അറ്റൻവേഷൻ ഉള്ള ചാനലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.16 GHz ആവൃത്തി 32 GT/ s ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകൾക്കുള്ള Nyquist ആവൃത്തിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.ഉദാഹരണത്തിന്, PCIe5.0 സിഗ്നൽ ആരംഭിക്കുമ്പോൾ, അതിന് ഒരു സാധാരണ പീക്ക്-ടു-പീക്ക് വോൾട്ടേജ് 800 mV ഉണ്ടായിരിക്കാം.എന്നിരുന്നാലും, ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന -36dB ചാനലിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, തുറന്ന കണ്ണുമായി എന്തെങ്കിലും സാമ്യം നഷ്ടപ്പെടും.ട്രാൻസ്മിറ്റർ അധിഷ്‌ഠിത ഇക്വലൈസേഷനും (ഡി-അക്‌സൻ്റുവേറ്റിംഗ്) റിസീവർ ഇക്വലൈസേഷനും (CTLE, DFE എന്നിവയുടെ സംയോജനം) പ്രയോഗിച്ചാൽ മാത്രമേ PCIe5.0 സിഗ്നലിന് സിസ്റ്റം ചാനലിലൂടെ കടന്നുപോകാനും റിസീവറിന് കൃത്യമായി വ്യാഖ്യാനിക്കാനും കഴിയൂ.PCIe 5.0 സിഗ്നലിൻ്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ കണ്ണ് ഉയരം 10mV ആണ് (പോസ്റ്റ്-ഇക്വലൈസേഷൻ).ഏതാണ്ട് പെർഫെക്റ്റ് ലോ-ജിറ്റർ ട്രാൻസ്മിറ്റർ ആണെങ്കിലും, ചാനലിൻ്റെ കാര്യമായ അറ്റൻയുവേഷൻ സിഗ്നൽ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് കുറയ്ക്കുന്നു, അത് പ്രതിഫലനവും ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്കും മൂലമുണ്ടാകുന്ന മറ്റേതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള സിഗ്നൽ കേടുപാടുകൾ കണ്ണ് പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിന് അടയ്ക്കാം.