Đầu năm 2022, PCI-SIG® đã phát hành phiên bản đầy đủ của đặc tả PCI Express® (PCIe®) 6.0. Giống như các phiên bản trước, phiên bản mới nhất này tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu của đặc tả PCIe 5.0 và vẫn duy trì khả năng tương thích ngược.
Các tính năng chính của đặc tả PCIe 6.0 mới nhất bao gồm:
- Tốc độ dữ liệu 64 GT/s và lên đến 256 GB/s thông qua cấu hình x16.
- Tín hiệu PAM4 tận dụng PAM4 hiện có trong ngành.
- FEC và CRC hạng nhẹ giúp giảm thiểu sự gia tăng tỷ lệ lỗi bit liên quan đến tín hiệu PAM4.
- Mã hóa dựa trên Flit hỗ trợ điều chế PAM4 và cho phép tăng băng thông > 2 lần.
- Bố cục gói tin được cập nhật sử dụng trong Chế độ Flit để cung cấp thêm chức năng và đơn giản hóa quá trình xử lý.
- Duy trì khả năng tương thích ngược với tất cả các thế hệ công nghệ PCIe trước đó.
PAM4 Là Gì?
PAM là viết tắt của điều chế biên độ xung, và số bốn biểu thị số lượng mức tín hiệu. Hầu hết các kỹ sư đều quen thuộc với điều chế NRZ, hay không trở về không. NRZ sử dụng hai mức tín hiệu. Khi Vcc ~ 0V, logic “0” được truyền. Khi Vcc ~ 1.8/3.3/5V, logic “1” được truyền. Mỗi khoảng thời gian đơn vị gửi một số không hoặc một, hay một bit. Vì vậy, NRZ về cơ bản là PAM2.
PAM4 là đa cấp, sử dụng bốn mức tín hiệu. Về cơ bản có bốn mức tín hiệu tương ứng với Vcc ~ 0V, Vcc/3, (2*Vcc)/3 và Vcc. Mỗi khoảng thời gian đơn vị gửi hai bit thay vì một. Nó gửi một trong các giá trị 0-0, 0-1, 1-0 hoặc 1-1. Biểu đồ dưới đây minh họa chi tiết sự khác biệt.
Nói chung, điều chế NRZ hỗ trợ một sơ đồ mắt có một “mắt”. Đối với đặc tả PCIe 5.0, “mắt” có chiều cao mắt và mức điện áp cụ thể tùy thuộc vào chiều dài kênh được xác định. Sơ đồ mắt điều chế PAM4 hỗ trợ ba “mắt”. Đối với đặc tả PCIe 6.0, mỗi “mắt” cũng có chiều cao mắt và mức điện áp được xác định cho một kênh tín hiệu cụ thể.
Tại Sao Đặc Tả PCIe 6.0 Lại Sử Dụng PAM4?
Các đặc tả PCIe trước đây là NRZ hoặc PAM2. Đặc tả PAM4 đã được áp dụng bởi các tiêu chuẩn mạng khác, bắt đầu với 56 Gbps, 112 Gbps và trong tương lai là 224 Gbps. Đã có tiền lệ trong các tiêu chuẩn khác cho PAM4.
Tín hiệu PAM4 cho phép tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu trong khi sử dụng cùng tần số Nyquist của sơ đồ điều chế NRZ tương ứng. Ví dụ: kiến trúc PCIe 5.0 sử dụng tần số Nyquist là 16 GHz. Sử dụng điều chế PAM4, kiến trúc PCIe 6.0 sử dụng cùng tần số Nyquist là 16 GHz, nhưng tốc độ dữ liệu tăng gấp đôi lên 64 GT/s trên mỗi liên kết và băng thông hai chiều lên đến 256 GB/s thông qua cấu hình x16.
Ưu Điểm Của PAM4 So Với NRZ Là Gì?
There Are Many Reasons (Có rất nhiều lý do) tại sao PAM4 được ưa chuộng hơn NRZ. PAM4 giảm thiểu tổn thất kênh vì nó hoạt động ở một nửa tần số với hai bit trên mỗi UI. Điều này cho phép phạm vi kênh của đặc tả PCIe 6.0 tương tự như những gì đặc tả PCIe 5.0 mang lại. Điều chế PAM4 trong đặc tả PCIe 6.0 thậm chí có thể cho phép tổn thất ít hơn và phạm vi mở rộng hơn.
Một cách khác để xem xét điều này là, với cùng tần số tín hiệu, bạn có thể tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu hoặc tăng băng thông hoặc thông lượng cho các ứng dụng thế hệ tiếp theo. There are many reasons (Có rất nhiều lý do) kỹ thuật để sử dụng PAM4.
Đặc Tả PCIe 6.0 Cho Phép Những Ứng Dụng Nào?
PAM4 cho phép đặc tả PCIe 6.0 cung cấp băng thông cần thiết cho các ứng dụng tốc độ dữ liệu cao như Trung Tâm Dữ Liệu, Trí Tuệ Nhân Tạo/Học Máy, HPC, Ô tô, IoT và Quân sự/Hàng không vũ trụ.
Tất cả các ứng dụng này đều yêu cầu tốc độ dữ liệu cao, vì vậy việc tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu từ đặc tả PCIe 5.0 lên đặc tả PCIe 6.0 cho phép đặc tả đáp ứng các yêu cầu của các thị trường này. There are many reasons (Có rất nhiều lý do) khiến cho những ngành này cần đến PCIe 6.0.
Vui lòng truy cập www.pcisig.com để biết thêm thông tin và video về công nghệ PCIe. Truy cập www.samtec.com để tìm hiểu thêm về công việc của họ với công nghệ PCIe. There are many reasons (Có rất nhiều lý do) để tìm hiểu thêm về PCIe.
