انگار همین دیروز بود که کامپیوترهای خانگی به سختی از پس پشتیبانی اینترفیس PCIe 5.0 برمی‌آمدند و تازه ماه گذشته بود که اولین SSD با استاندارد PCIe 6.0 رونمایی شد. اما انگار پیشرفت قرار نیست برای کسی صبر کند. حالا کنسرسیوم الکترونیک PCI-SIG، که مسئول توسعه این استاندارد است، اهداف خودش را برای PCIe 8.0 اعلام کرده و نشان داده که روند دو برابر کردن سرعت با هر نسل جدید، همچنان با قدرت ادامه دارد.
شاید بپرسید پس تکلیف PCIe 7.0 چه شد؟ این نسخه جایی نرفته و مشخصات نهایی آن همین ژوئن امسال تکمیل شده است. یعنی تمام جزئیات مربوط به نحوه کارکرد PCIe 7.0 مشخص شده و دیگر تغییری نخواهد کرد. اما در مورد PCIe 8.0، فعلا فقط روی سرعت انتقال اطلاعات توافق شده است.
گروه PCI-SIG در تاریخ ۵ اوت ۲۰۲۵ در سانتا کلارا کالیفرنیا اعلام کرد که مشخصات PCI Express 8.0 (یا به اختصار PCIe 8.0) سرعت انتقال داده را نسبت به نسخه ۷.۰ دو برابر کرده و به ۲۵۶.۰ گیگاترنسفر بر ثانیه (GT/s) می‌رساند. این گروه برنامه‌ریزی کرده که این مشخصات را تا سال ۲۰۲۸ در اختیار اعضای خود قرار دهد.
این سرعت جدید دقیقا یعنی چه؟
با هر نسل جدید از اینترفیس PCI Express، از نسخه ۱.۰ تا ۷.۰، سرعت انتقال داده دو برابر شده است. نسخه اول در هر لاین (lane) حداکثر سرعت ۵۰۰ مگابایت بر ثانیه داشت. اگر الان یک کامپیوتر گیمینگ جدید با پردازنده AMD یا اینتل داشته باشید، احتمالا از اسلات کارت گرافیک یا SSD با استاندارد PCIe 5.0 استفاده می‌کنید که حداکثر سرعتش به ۸ گیگابایت بر ثانیه در هر لاین میرسد.
حالا PCI-SIG میگوید که PCIe 8.0 این اعداد را به راحتی پشت سر میگذارد و سرعت هدف‌گذاری شده برای آن، ۶۴ گیگابایت بر ثانیه در هر لاین است که ۷۰۰ درصد بیشتر از PCIe 5.0 محسوب میشود. این یعنی یک اسلات کارت گرافیک x16 به صورت تئوری به اوج نرخ انتقال ۱ ترابایت بر ثانیه دست پیدا می‌کند؛ این عدد حتی از پهنای باند حافظه ویدیویی یک کارت مثل GeForce RTX 5080 (که ۹۶۰ گیگابایت بر ثانیه است) هم بیشتر است.
اهداف اصلی در توسعه PCIe 8.0
گروه‌های کاری فنی PCI-SIG در حال توسعه مشخصات PCIe 8.0 با اهداف زیر هستند:
- رسیدن به نرخ بیت خام ۲۵۶.۰ گیگاترنسفر بر ثانیه و تا ۱ ترابایت بر ثانیه پهنای باند دوطرفه از طریق یک کانفیگ x16.
- بررسی یک فناوری کانکتور جدید.
- اطمینان از دستیابی به اهداف مربوط به تاخیر (latency) و تصحیح خطای پیش‌رونده (FEC).
- تضمین برآورده شدن اهداف قابلیت اطمینان (reliability).
- حفظ سازگاری با نسل‌های قبلی فناوری PCIe.
- توسعه بهبودهای پروتکلی برای افزایش پهنای باند.
- تاکید مداوم روی تکنیک‌هایی برای کاهش مصرف انرژی.
چالش‌های فنی و راه‌حل‌های احتمالی
در بیانیه اشاره‌ای نشده که PCIe 8.0 از چه نوع سیگنال‌دهی استفاده خواهد کرد، اما به نظر میرسد که این استاندارد هم مانند PCIe 6.0 و ۷.۰ به استفاده از PAM4 (مدولاسیون دامنه پالس ۴ سطحی) ادامه دهد. اسلات‌های PCIe 5.0 در کامپیوترهای امروزی از سیگنال‌دهی NRZ استفاده می‌کنند. دلیل این تغییر این است که در NRZ، نرخ بیت با نرخ سیگنال در ثانیه برابر است، در حالی که در PAM4، نرخ بیت دو برابر نرخ سیگنال است. به زبان ساده، با این روش میتوان داده بیشتری را بدون نیاز به افزایش شدید فرکانس کلاک منتقل کرد.
رسیدن به سرعت ۲۵۶ گیگاترنسفر بر ثانیه در هر لاین، یک چالش مهندسی بسیار بزرگ خواهد بود. مهندسان وارد قلمرویی ناشناخته میشوند، چون در حال حاضر هیچ استاندارد اتصال مسی نمیتواند به چنین سرعتی، به خصوص در فواصل چند ده سانتی‌متری، دست پیدا کند. این مسائل صنعت را به سمت اتصالات نوری و پکیجینگ پیشرفته (مثل اپتیک‌های هم‌پکیج یا چیپلت‌ها با لینک‌های کوتاه) برای سیستم‌های پرسرعت آینده سوق میدهد. به همین دلیل PCI-SIG مشخصات ریتایمرهای آگاه از اپتیک را برای PCIe 6.4 و ۷.۰ منتشر کرده و احتمالا این روند برای PCIe 8.0 هم ادامه خواهد داشت.
این فناوری برای چه کسانی است؟
PCIe 8.0 در درجه اول برای پشتیبانی از کاربردهای نوظهور و نیازمند به پهنای باند بالا طراحی شده است. صنایعی مثل:
- هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (AI/ML)
- شبکه‌های پرسرعت
- رایانش لبه (Edge computing)
- رایانش کوانتومی
- بازارهای نیازمند به داده فشرده مانند خودروسازی، دیتاسنترهای مقیاس بزرگ، محاسبات با عملکرد بالا (HPC) و صنایع نظامی و هوافضا.
ال یانس، رئیس و مدیر PCI-SIG، میگوید: «با افزایش حجم داده مورد نیاز در هوش مصنوعی و کاربردهای دیگر، تقاضای زیادی برای عملکرد بالا وجود دارد. فناوری PCIe به ارائه یک اتصال ورودی/خروجی مقرون‌به‌صرفه، با پهنای باند بالا و تاخیر کم برای رفع نیازهای صنعت ادامه خواهد داد.»
ریس هیدن، تحلیلگر ارشد در ABI Research نیز معتقد است: «شبکه‌های دیتاسنتر در حال آماده شدن برای پیاده‌سازی فناوری PCIe 6.0 هستند و علاقه زیادی به مشخصات PCIe 7.0 نشان میدهند. معرفی مشخصات PCIe 8.0 تضمین می‌کند که نیازهای پهنای باند صنعت در آینده نیز به خوبی پشتیبانی خواهد شد.»
پس تکلیف کاربران خانگی و گیمرها چه میشود؟
در بیانیه‌ها حتی اشاره کوچکی هم به گیمینگ نشده است. اما این موضوع در واقع چیز خوبی است. کاربران کامپیوترهای خانگی به اندازه کافی با مشکلات و باگ‌های ریز و درشت در سیستم‌های خود دست‌وپنجه نرم می‌کنند و دیگر نیازی نیست که موش آزمایشگاهی یک فناوری کاملا جدید باشند.
گرچه ممکن است کامپیوترهای خانگی هم در نهایت از PCIe 8.0 استفاده کنند، اما زمانبندی برای چنین کاربردهایی احتمالا تا اوایل دهه ۲۰۳۰ طول خواهد کشید. تا زمانی که PCIe 8.0 به کامپیوترهای معمولی راه پیدا کند، صنعت سخت‌افزار تجربه زیادی در کار با آن به دست آورده است. بنابراین وقتی زمان خرید اولین پردازنده، مادربرد و کارت گرافیک با پشتیبانی از PCIe 8.0 فرا برسد، همه آنها باید بدون مشکل با هم کار کنند.
منابع
- [۱] PCI-SIG Announces PCI Express 8.0 Specification to Reach 256.0 GT/s
- [۲] PCIe 8 Will Give GPUs and SSDs Up to A Terabyte Per Second of Bandwidth | Extremetech
- [۳] Up to 700% faster than any interface in your gaming PC: PCI-SIG announces the specification goals for PCIe 8.0 | PC Gamer
- [۴] PCI-SIG announces PCIe 8.0 spec with twice the bandwidth — 1TB/s of peak bandwidth, 256 GT/s per lane, and a possible new connector | Tom’s Hardware
- [۵] PCI-SIG Announces PCIe 8.0 Specification Targeted for Release by 2028 | PCI-SIG
دیدگاهتان را بنویسید