PCIe 4.0 anakartlar müşterilere daha yeni gönderilmeye başlıyor ancak bu, bu önemli çevre birimi bağlantı standardının gelişimini yavaşlatmıyor. PCIe 6.0, mevcut en ileri standartlara göre somut iyileştirmelerle birlikte zaten masada.
PCIe tüm şekil ve boyutlardaki bilgisayarlarda temel hale geldiğinden, PCIe'nin ne olduğu, ne için kullanıldığı ve yeni PCIe 6.0'ın gelecekte neler sunacağı hakkında konuşmaya değer.
PCIe'nin Temelleri
PCIe, Periferik Bileşen Interconnect Express'in kısaltmasıdır. Bir süredir bilgisayarlarla iç içe olan okuyucularımızdan bazıları eski PCI standardını hatırlayabilir, ancak PCIe, orijinal PCI standardına göre, savaş uçağının kağıttan uçağa göre odur.
PCIe hem bir protokol hem de fiziksel bir donanım bağlantı standardıdır. En yaygın PCIe donanım bağlantı standardı anakart genişletme yuvasıdır. Genişletme kartlarını bu yuvalara bağlarsınız ve iletişim bağlantı pinleri üzerinden gerçekleşir. Ancak PCIe protokol sinyallerini diğer bağlantı türleri üzerinden göndermek mümkündür.
M.2 konektörünü kullanan NVME SSD'ler PCIe kullanabilir ve bu, bilgisayar için standart bir PCIe yuvası aracılığıyla bağlanan bir SSD'den farklı görünmüyor. Thunderbolt 3 ve 4 standartları ayrıca PCIe sinyallerinin kablo üzerinden gönderilmesini de destekler. eGPU'lar (harici grafik kartı) bu şekilde mümkündür.
PCIe cihazları verileri seri biçimde ancak birden fazla paralel şerit üzerinden gönderir. Bilgisayarın anakartındaki x16 PCIe yuvası aynı anda on altı veri kanalını barındırabilir. PCIe ayrıca x8, x4 ve x1 yuvaları da sunar. Genel olarak grafik kartları mümkün olduğunca fazla bant genişliğine ihtiyaç duydukları için x16 yuvasını kullanırlar. Daha yavaş yuvalar genellikle fiziksel olarak daha kısa olsa da, birincil olanın yanı sıra x16 uzunluğunun da x8 olması yaygındır.
PCIe kartları geriye dönük uyumluluk ve çapraz uyumluluk sunar; böylece x4 kartını fiziksel olarak barındırabilecek herhangi bir PCIe yuvasına takabilirsiniz. Sadece x4 kartın kullanmadığı PCIe hatlarını boşa harcayacaksınız. Aynı durum, örneğin bir 4.0 yuvasında PCIe 5.0 kartının kullanılması için de geçerlidir. İşe yarayacaktır ancak en düşük ortak paydayla sınırlı olacaktır.
PCIe Standardına Kim Karar Veriyor?
.PCI Express standardı, teknolojiye ilgi duyan elektronik ve bilgisayar endüstrisinden üyelerin yer aldığı bir konsorsiyum olan PCI Özel İlgi Grubu (PCI-SIG) tarafından tasarlanmış ve onaylanmıştır.
PCI-SIG, 1992 yılında bilgisayar üreticilerinin Intel PCI standardını doğru bir şekilde uygulamalarına yardımcı olma görevini üstlenen bir grup olarak kuruldu. Bugün 800'den fazla üyesi olan, kâr amacı gütmeyen bir kuruluştur.
PCI-SIG anakartında AMD, ARM, Dell, IBM, Intel, Nvidia, Qualcomm ve daha fazla üye bulunuyor. Bu isimleri büyük bilgi işlem cihazı üreticileri olarak tanıyabilirsiniz ve ortak bir standarda sahip olmak, müşterilerinin hayatlarının yanı sıra işlerini de çok daha kolaylaştırır!
PCIe Ne İçin Kullanılır?
Yukarıda genişletme kartlarından ve SSD'lerden zaten bahsetmiştik, dolayısıyla muhtemelen PCIe'nin kullanımları hakkında genel bir fikriniz vardır.
PCIe standardı, hayal edebileceğiniz hemen hemen tüm harici çevre birimlerine bağlanır. Özellikle birden fazla şeride bakıldığında USB'den çok daha geniş bir bant genişliği sunar. PCIe ayrıca CPU'ya doğrudan bir yol sağlayarak onu yüksek hızlı, düşük gecikmeli uygulamalar için mükemmel kılar.
Modern GPU'lar, performanslarını en üst düzeye çıkarmak için on altı şeritli PCIe bant genişliği kullanır, ancak her çevre biriminin bu kadar fazla bant genişliğine ihtiyacı yoktur. En yeni PCIe 4.0 SSD'ler "yalnızca" dört şerit kullanır, ancak bu, SATA standardını ortadan kaldırmak için yeterlidir. SATA en yüksek hızı 600 MB/sn'ye çıkarken, ileri teknoloji PCIe 4.0 sürücüler 7000 MB/sn'nin üzerinde hareket edebilir.
PCIe genişletme kartlarında ayrıca ses kartları, video yakalama kartları, 10 Gb Ethernet adaptörü, WiFi 6 kartları, Yıldırım veya USB denetleyicileri ve daha fazlası bulunur. Bilgisayarınızın ana kartına entegre olan çevre birimleri de PCI Express kullanır. Sadece kablolama kalıcıdır ve yuva şeklinde değildir.
PCIe 6.0, PCIe 5.0'a Göre Nasıl İyileşir?
Başlıktaki gelişme genellikle her PCIe revizyonunda veri hızında büyük bir sıçramadır. Bu, her saniye veri yolu boyunca taşınabilecek bilgi miktarıdır.
Bu açıdan PCIe 6.0 hayal kırıklığına uğratmıyor. PCIe 5.0'ın zaten muazzam olan veri aktarım hızını saniyede 32 Gigatransferden (GT/s) şerit başına 64 GT/s'ye tamamen ikiye katlar. PCIe 5.0 saniyede 63 Gigabayt (GB/s) kayabilirken, 6.0 128 GB/s'ye kadar hareket edebilir. Bu, daha küçük bağlantıların küçültüldüğü bir x16 bağlantısı üzerindendir. Bu, x8 PCIe 6.0 yuvasının artık x16 5.0 yuvası kadar performansa sahip olduğu anlamına geliyor..
Bu, gelecekteki GPU'lar ve ultra hızlı depolama çözümleri için bol miktarda boşluk yaratır. Thunderbolt ve USB 4 sunan PCIe veya genişletme kartları aracılığıyla bağlanan harici cihazlar için inanılmaz kapsamdan bahsetmiyoruz bile.
PCI Express 6.0'daki Yeni Özellikler
Tek bir nesilde performansta böylesine muazzam bir sıçrama yapmak kolay olmadı. Bu sayılara ulaşmak için PCI-SIG mühendislerinin elektronları hareket ettirecek birkaç yenilikçi yöntem geliştirmesi gerekiyordu.
PAM4 Sinyali
Muhtemelen, önceki nesil arayüzlerle karşılaştırıldığında PCIe 6.0'daki en önemli değişiklik, verilerin kodlanma şeklidir.
PCI Express 6.0, Dört seviyeli Darbe Genlik Modülasyonu'nun kısaltması olan PAM4'ü kullanır.Elektrik dalga biçimleri hakkında herhangi bir şey biliyorsanız, dalganın "genliğinin" ne kadar uzakta olduğunu bilirsiniz. dalganın tepesi taban çizgisinden itibaren.
Eski NRZ (sıfıra dönüşsüz) PCIe kodlaması, saat döngüsü sırasında darbe başına yalnızca iki genlik düzeyine sahipti. PCIe 6 bunu ikiye katlayarak dörde çıkararak her döngüde kodlanan veri miktarını artırır.
İleri Hata Düzeltme (FEC)
PAM4 kodlama yöntemi hızlarda önemli bir artış sağlarken, bit hatalarında da büyük bir artış sağlar. Başka bir deyişle, sıfır yerine hedefine varılır ve bunun tersi de geçerlidir.
Bununla mücadele etmek için PCIe 6.0, sağlam bir CRC (Döngüsel Artıklık Denetimi) uygulamasının yardımıyla verilerin bozulmadan gitmesi gereken yere ulaştığından emin olmak için kontrol eden yeni bir İletme Hatası Düzeltme özelliğine sahiptir.
Ardışık düzene daha fazla hata düzeltme adımı eklemenin tehlikesi, daha fazla gecikmeye neden olmanızdır. Ek gecikme, çeşitli yüksek hızlı bilgisayar bileşenlerinde giderek artan bir sorundur. Her ne kadar giderek daha fazla veriyi aktarabilseler de veri talebine yanıt vermeleri daha uzun sürüyor ve bu da kendi sorunlarına neden olabiliyor.
FEC, önceki PCIe sürümleriyle karşılaştırıldığında iki nanosaniyeden daha fazla gecikme eklememeyi hedeflemek üzere tasarlanmıştır; bu, hiçbir insanın tespit edemeyeceği çok küçük bir ekstra gecikmedir.
FLIT Modu
FLIT modu, PCIe 6.0'da hata düzeltmeyi iyileştirmek için sunulan başka bir önlemdi. Özel bir yerleşik akış kontrol ünitesi kullanarak verileri aynı boyuttaki birimler halinde düzenler. Her veri paketine bir algoritma uygulayabileceğiniz ve paketin ardışık düzenin diğer ucuna ulaştığında hala sonuç verip vermediğini kontrol edebileceğiniz için bu, paketlerde hata olup olmadığını kontrol etmek için gereklidir..
Olay şu ki, FLIT modunun başka yerlerde de önemli verimlilik kazanımları sağladığı ortaya çıktı. Gecikmenin azaltılmasına yardımcı olur, bant genişliği kullanımını daha verimli hale getirir ve PCIe 6.0'ın önceki sürümlere göre kodlama yükünün çoğunu ortadan kaldırmasına olanak tanır. Yani PAM4 2 ns'ye kadar gecikme eklese de FLIT modu diğer alanlarda gecikmeden tasarruf sağlar.
L0p Modu
PCIe 6.0'daki ilginç özelliklerden biri de L0p modudur. Bu mod, çevre biriminin veri göndermek ve almak için kullandığı şerit sayısını azaltır. Yani dizüstü bilgisayarınız pil gücüyle çalışıyorsa ve GPU'nun mevcut işini yapmak için 16 şeride ihtiyacı yoksa, yalnızca ihtiyaç duyduğu şerit sayısını kullanmaya başlayacak ve güç verimliliğini artırarak elektrik tasarrufu sağlayacaktır.
PCIe 6.0'ı Beklemeli misiniz?
Yakın zamanda yeni bir bilgisayar satın almayı veya toplamayı düşünüyorsanız, önce PCIe 6.0 anakartların çıkmasını beklemeli misiniz? Geleceğe yönelik bir bilgisayar oluşturmaya çalışmak her zaman caziptir. Tam potansiyeline ulaşmak için PCIe 6.0'a ihtiyaç duyan yeni bir GPU veya SSD ortaya çıkarsa ne olur?
Bu sorunun kısa yanıtı, PCIe 6.0'ı bekleme konusunda endişelenmenize gerek olmadığıdır. Bu yazının yazıldığı sırada, PCIe 5.0 anakartlar tüketicilere yeni yeni sunulmaya başlandı ve en üst seviye mevcut GPU'lar bile PCIe 5.0'a ihtiyaç duymanın yakınından bile geçmiyor.
PCIe 3.0 ve 4.0 üzerinde çalışan RTX 3080 veya RTX 3090 gibi amiral gemisi kartları karşılaştıran kriterler 'da performans farkı sıfır ile %3 arasındaydı. Evet bu doğru. PCIe 3.0'ın sınırlarına ancak şimdi ulaşıyoruz ve bu yalnızca gezegendeki en pahalı GPU'larda geçerli. En azından birkaç yıl boyunca endişelenmeyin.
PCI-SIG'in 6.0 sürümü için nihai PCIe özelliklerini yalnızca kağıt üzerinde yayınladığını unutmayın. Nihai spesifikasyon değişmeyecek olsa da, en azından tüketici alanında onu destekleyen daha fazla donanım görmemiz biraz zaman alacak.
PCIe 6.0 Bugün Veri Merkezlerine Fayda Sağlıyor
Bu, PCIe 6.0'ın halihazırda kimseye faydalı olmadığı anlamına gelmiyor. Devasa veri merkezlerinde hepimiz bulut tabanlı hizmetlere güveniyoruz; ekstra bant genişliğinin her bir parçası değerlidir. Bu bilgisayar raflarının içinde düzinelerce veya yüzlerce CPU çekirdeği ve yüksek hızlı SSD depolama dizileri içeren sistemler bulacaksınız. PCIe bant genişliğindeki iyileştirmeler, zorlayıcı veri borularının üzerindeki baskının anında hafifletilmesine yardımcı olacak..
Çok daha fazla bant genişliğine sahip olmak, yapay zeka ve makine öğrenimi uygulamalarının daha fazla veriyi daha kısa sürede analiz edebileceği anlamına geliyor. Bu, bilim, mühendislik ve fizik alanlarında karmaşık işler yapan HPC (Yüksek Performanslı Bilgi İşlem) uygulamalarının ufuklarını genişletebileceği anlamına geliyor.
Gerçek zamanlı olarak işlenmek üzere veri merkezlerine çok miktarda veri gönderen IoT (Nesnelerin İnterneti) sistemleri bile ek bant genişliğinden büyük ölçüde yararlanacaktır.
PCI Express 6.0'dan Sonra Ne Geliyor?
PCIe teknolojisi, birileri çok daha iyi bir çevre birimi ara bağlantı teknolojisi icat etmediği sürece uzun bir süre ortalıkta kalacak. Intel, AMD ve Apple gibi şirketler, işlemci paketlerindeki çiplerin arasında yer alan ilgili teknolojilerle heyecan verici işler yapıyor. AMD'nin Ryzen'i ve Intel'in Alder Lake'i gibi CPU'ların solungaçları CPU çekirdekleriyle doldurulmuş olduğundan, muazzam miktarda veriyi taşımaları gerekiyor. PCI-SIG'in bu işlemcilerin içinde olup bitenlerden birkaç şey öğrenebileceğinden eminiz.
.