Třetí generace PCI Express bude konkurovat Thunderboltu, po čtvrté přijde optika

24. 6. 2011

Sdílet

Ilustrační obrázek Autor: loriklaszlo – Depositphotos
Ilustrační obrázek

Sběrnice PCI Express je součástí stolních počítačů od roku 2007, tedy od dob posledních procesorů Pentium 4 a prvních procesorů Athlon64. Za tu dobu došlo k několika dílčím změnám v datovém protokolu a také ke zkrácení maximální délky sběrnice, která jde ruku v ruce s maximálním pracovním kmitočtem a tím i propustností celé sběrnice.


Jedna z prvních realizací PCIe sběrnice, zdroj: Ars Technica

První dvě revize přenášely informace osmibitovým paketem se dvěma paritními bity (8/10bit kódování). Původní PCIe v1.0 a mírně vylepšená PCIe v1.1 dokázala přenést při frekvenci 2,5 GHz jedním směrem až 2,5 GT/s (Giga Transfers per Second), což v praxi znamenalo propustnost okolo 250 MB/s. U následující generace (PCIe v2.0) došlo při zachování stejného přenosového protokolu a zdvojnásobení frekvence na 5 GHz ke zdvojnásobení propustnosti na cca 500 MB/s.

Jenomže frekvence nepůjde zvyšovat do nekonečna, a proto bude PCIe v3.0 pracovat na frekvenci 8 GHz. To sice teoreticky znamená zvýšení propustnosti z 500 MB/s na 800 MB/s, jenomže díky modernějšímu typu 128/130b kódování, které dokáže pojmout více informací, bude praktické zvýšení propustnosti opět dvojnásobné – tedy přibližně 1 GB/s při 8 GT/s.

To ale není jediná změna. AMD a Hewlett-Packard prosadili Protocol Multiplexing (PMUX), což znamená kromě zpětné kompatibility s původním standardem PCIe, také kompatibilitu s AMD HT (HyperTransport), ethernetem, ale také Intel QPI  (QuickPath Interconnect). Praktické využití PMUXu se tedy týká spíše serverů.

Jenomže co je to platné běžným smrtelníkům? Proč by si někdo v domácích podmínkách rozšiřoval výkon počítače procesorem na přídavné PCIe kartě, když jej může vyměnit v patici. Proto členové sdružení PCI SIG pracují na mnohem praktičtější věci – externí sběrnici PCI Express, která má konkurovat Thunderboltu.

Nebude sice rychlejší, ale bude mnohem praktičtější. Externí PCIe v3.0 bude mít na třímetrovém měděném kabelu tenčí konektor (zatím neexistuje přesná specifikace) a prý bude obsahovat čtyři linky (propustnost 32 GT/s). Také prý zvládne napájet energeticky méně náročná zařízení (asi 20 W).

Vzorek optického spoje na PCIe v3.0 s propustností 64 Gb/s od společnosti PLX

Určitě vás teď napadla možnost připojení externí grafické karty k notebooku… jenomže ono to s externím PCI Express zase tak růžové nebude. Celá specifikace má být dokončena za 9 až 18 měsíců a první zařízení se objeví na trhu až za dva roky – tedy v roce 2013. Čipových sad a procesorů s PCIe v3.0, které budou uvedeny příští rok (Ivy Bridge), se to tedy s velkou pravděpodobností týkat nebude.

Externí grafické karty pro sběrnici PCIe může potkat úplně stejný osud jako Asus ROG XG Station a MSI Luxium nebo ATI Lasso (později AMD XGP). První dvě technologie „zabilo“ pomalé rozhraní ExpressCard (PCIe ×1 v1.0) a projekt ATI/AMD se také nerozšířil (a na vině nejspíš nebude jen to, že AMD dalo Fujitsu-Siemens půlroční exkluzivitu). AMD XGP sice podporovalo přenos PCIe ×8 v2.0, jenomže se dodávalo pouze k notebookům v ceně okolo 30 000 Kč. Na druhou stranu – stejný osud může potkat i Thunderbolt.

Školení Hacking

   Thunderbolt  
externí PCIe
 konektor  mini DisplayPort  vlastní, tenký (není specifikován)
 řešení  potřebuje vlastní řadič (vyšší cena)  propojení přímo na sběrnici
 propustnost  10 GT/s  8 GT/s (4 linky PCIe v3.0)
 max. délka vodičů  3 metry  3 metry
 napájení zařízení  max. 10 W  ~20 W (první odhady)
 dostupnost  únor / február 2011 (Apple)  léto 2013 (plánováno)

Podle Ai Yanese, prezidenta sdružení PCI SIG, se ostatní členové předběžně dohodnli na předběžných specifikací PCIe v4.0. Ta bude schopna přenášet 16 GT/s. S ním souhlasí i Ramin Neshanti, který má v PCI SIG na starosti sériovou komunikaci a v Intelu pracuje jako manažer I/O standardů. Dále dodává, že půjde pravděpodobně o poslední generaci, kde budou použity měděné spoje a poté se budou moci použít jiné materiály. Například optická vlákna známé z technologie Intel Light Peak.

Zdroj: EE Times 1, 2

Kvíz týdne

Tyto konektory zná každý. Ale víte, co jejich zkratky doopravdy znamenají?
1/9 otázek