Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Diskussion zu: Finale Spezifikation 1.0 für PCI Express 6.0 fertiggestellt
Leonidas
2022-01-12, 13:31:27
Link zur News:
https://www.3dcenter.org/news/finale-spezifikation-10-fuer-pci-express-60-fertiggestellt
Auch wenn PCIe 6.0 ein Zukunftsthema ist, kann man nicht sagen, dass hier keine ordentliche Weiterentwicklung stattfindet.
Generell gilt zu sagen, dass mit der aktuell in den Markt kommenden PCIe 5.0 Norm sowie spätestens dann der PCIe 6.0 Norm aller Vermutung nach eine deutlich Abkehr vom bisherigen Prinzip "16 Lanes für alles" erwartet werden kann
16 Lanes für alles? Außer Grafikkarten sind eigentlich nur sehr wenige Consumerprodukte bekannt die 16 Lanes nutzen.
Leonidas
2022-01-12, 16:15:16
Ich meinte umgedreht auf CPU-Seite. Ich mach das textlich klarer.
Gast Ritis
2022-01-12, 17:33:55
Nach PCIe4 ist die Entwicklung völlig absurd. Man fragt sich schon was diese PCI-SIG Techniker sich dabei gedacht haben, vielleicht dass sie das offensichtliche noch schnell im Voraus spezifizieren, bevor sie in die Pensionierung gezuwungen werden.
Man sollte mal die Bandbreiten der Dual Channel Doppelter Daten Rate RAM Klassen auf der Zeitachse mit einzeichnen damit das klar wird.
Platos
2022-01-13, 00:42:09
Also im Consumersegment dürften 8 PCI-E Lanes eig. immer ausreichend sein. Solange alle Hardware auch jeweils den gleichen Stand der technik hat.
Aus Energieeffizienz ist das ja sinnvoll evtl., aber alte Grafikkarten etc. mitzuziehen, die dann auf älteren PCI-E Versionen laufen, geht dann nicht mehr. "Abwärtskompatibel" ist es also de facto deshalb nicht mehr unbegrenzt (was es früher bei neuen PCI-E Versionen immer war).
Aber bei PCI-E Strom sparen und am anderen Ende entwickeln sich sowohl GPUs als auch CPUs immer mehr in Richtung 'mehr Rechenleistung, mehr Strom'... :D
Leonidas
2022-01-13, 03:01:46
Man spart eher beim PCIe-Controller Strom, damit die CPUs & GPUs mehr Platz im Powerlimit für sich selber haben. Der PCIe-Controller ist inzwischen ausreichend Strom-hungrig, das man an dieser Stelle tatsächlich ein paar Watt sparen kann.
Bin verwirrt.
Im Text und in der Tabelle steht 128GB/s bei pcie6, in der Grafik unten aber 256GB/s für 16 lanes pcie6.
Wo ist der hacken?
basix
2022-01-13, 09:27:35
Bis und mit PCIe 5.0 nutzt man NRZ (Non Return to Zero), was eigentlich PAM-2 ist. PAM-4 bei PCIe 6.0 ist der nächste logische Schritt, welcher auch bei vielen anderen Technologien genutzt wird. Die Frequenz von PCIe 5.0 (32 GT/s = 16 GHz) ist übrigens so die maximal praktisch umsetzbare Frequenz auf einem PCB. Manchmal wird hier auch nur 28 GT/s genannt (deswegen dann die 56GT/s und 112 GT/s Transceiver, welche man sonst von High-Speed Interconnects so kennt). Alles >32 GT/s benötigt Modulationsverfahren, PAM-4 ist eine Möglichkeit und die vermutlich simpelste davon.
Nun, was könnte der nächste Schritt sein? Für eine weitere Verdopplung der Datenrate müsste es PAM-16, PSK-16 oder QAM-16 sein. Letzteres ist vermutlich die beste Lösung, da diese bereits bei anderen High-Speed Interconnects wie 200 Gbe zum Einsatz,
QAM-16 kann man zudem rückwärtskompatibel mit PAM-2 und PAM-4 machen, indem man nur die Symbole auf einer der diagonalen Achsen (Symbolbilder auf x-y Koordinatensystem aufgetragen) überträgt und das Schieben der Phase weglässt. Ohne Phasenshift erhält man dann genau vier Pegel --> PAM-4 --> PCIe 6.0
Ausgehend von QAM-16 gäbe es dann noch etliche Ausbaustufen. QAM-64, QAM-256, QAM-1024, QAM-4096 bis hinauf zu QAM-16384. QAM-4096 kommt schon bei einfachen PLC (Power Line Communication) zum Einsatz. Das allerdigns bei deutlich tieferen Übertragungsfrequenzen von einigen hundert Kilohertz. Vorreiter in Sachen Modulation/Demodulation sind typischerweise die Mobilfunk Standards. Wifi 6 verwendet QAM-1024. 5G ebenso.
Das perfide: QAM-16384 überträgt 16bit pro Symbol. QAM-16 überträgt 4bit pro Symbol. Die Datenrate ist also nur 4x so hoch. Aus diesem Grund sehe ich in QAM-256 als letzte machbare Ausbaustufe (8bit pro Symbol). Das ist aber dann schon deutlich, deutlich anspruchsvoller und selbst super teueres 400Gbe nutzt nur QAM-64 (100Gbe = QPSK; 200Gbe = QAM-16; 400Gbe=QAM-64) über optische Kanäle.
Aus meiner Sicht könnte PCIe 7.0 also mit QAM-16 kommen und alles was danach kommt? Keine Ahnung. Ohne optische Übertragungsmedien wohl nur extrem schwer machbar. Für Consumer stellt sich dann auch die Frage der Sinnhaftigkeit. PCIe 7.0 würde PCIe x4 SSDs mit ~60 GByte/s erlauben. Das ist wahnsinnig schnell. x16 Verbindungen für GPUs wären ~240 GByte/s. Nur um das mal in Kontext zu setzen: Dual-Channel DDR5-6400 erreicht theoretisch maximal 102.4 GByte/s. Falls PCIe 7.0 beim Consumer kommt, sehe ich das auch erst als ein ~2030 Thema an. Vorher eher nicht.
Edit 1:
Falls sich jemand für QAM / OFDM interessiert: Hier ein paar Links:
https://de.wikipedia.org/wiki/Orthogonales_Frequenzmultiplexverfahren
https://www.5gtechnologyworld.com/the-basics-of-5gs-modulation-ofdm/
Und hier ein YT-Video, welches letztens hier oder bei CB im Forum verlinkt war: https://www.youtube.com/watch?v=ERvQeln9l-g
Da sieht man sehr gut, was bezüglich GDDR6 / GDDR6X und PCIe 4.0+ problematisch sein kann und wieso die PCBs teurer werden.
Im Studium haben wir solches Zeugs nachgebaut und das Signal Processing, welches die ganzen Signale Moduliert und Demoduliert ist übelst krass. Es grenzt an Magie, dass das Zeugs so zuverlässig funktioniert. Bei Mobilfunk ist das noch viel extremer, da man die Übertragungsstrecken ja nicht im Griff hat. Da gibt es Hauptsignale und zig Nebensignale aufgrund von Signalreflexionen an z.B. Gebäuden. Und all diese Signale überlagern sich irgendwie mit unterschiedlichen AMplituden und Phasen-Delays. Das muss man zuerst entzerren, aufbereiten, quadratur-modulieren, Fourier Transformation, usw. Da explodiert einem der Kopf :D Bei PCBs ist es etwas einfacher, da man die Übertragungsstrecken während dem Design optimieren kann.
Genau für all das Signal Processing benötigt man übrigens die High Density Nodes wie TSMC N5, da neben super-highend Analog-Zeugs einfach auch extrem viel Digital Signal Processing und Mathematik dahintersteckt. Sobald man PAM-4 bei PCIe einbaut, wird das also Chipfläche kosten. Und bei QAM-16 nochmals mehr.
Edit 2:
Bezüglich Modulation: GDDR5+ verwendet doch QDR - Quad Data Rate. Evtl. ginge das bei PCIe auch? Hmm, mal überlegen. Neben QDR gäbe es noch ODR (Octal Data Rate). Soweit ich mich erinnere, müssen die Datenleitungen dann aber mit dem doppelten Takt wie die Clock-Leitung laufen. Vermutlich nicht praktikabel.
Leonidas
2022-01-13, 09:59:27
Bin verwirrt.
Im Text und in der Tabelle steht 128GB/s bei pcie6, in der Grafik unten aber 256GB/s für 16 lanes pcie6.
Wo ist der hacken?
Die geben in der Grafik die Bandbreite hin und zurück an. Die Tabelle enthält nur die Bandbreite in eine Richtung hin.
@basix
:up:
Treiber bei PCIe ist und war schon immer der Serverbereich. Das hatten wir doch schon. Und auch das es dabei nicht unbedingt um Bandbreite pro Slot, sondern pro Lane geht. Neuerdings spielt CXL eine Rolle.
Wie die Grafik schön zeigt, war 4.0 überfällig. Mit 6.0 hat man das aufgeholt.
Meiner Meinung nach enthält im Artikel angegebene Tabelle 4 Rundungsfehler.
Effektive Netto-Nutzdaten-Bandbreite
(beinhaltet Modulation und Kodierung)
pro Richtung
in GigaByte/Sekunde:
x1 x4 x8 x16
PCI1.x 0,25 1,00 2,00 4,00
PCI2.x 0,50 2,00 4,00 8,00
PCI3.x 0,98 3,94 7,88 15,75
PCI4.0 1,97 7,88 15,75 31,51
PCI5.0 3,94 15,75 31,51 63,02
PCI6.0 7,56 30,25 60,50 121,00
damit müsste es nicht
PCI5.0 4 16 32 64
PCI6.0 8 32 64 128
sondern
PCI5.0 4 16 32 63
PCI6.0 8 30 61 121
heissen.
Rampage 2
2022-01-14, 01:10:34
Warum spricht Niemand das Potential von PCIe 6.0 für NextGen-Spiele an?
Hallo, wir reden hier von über 100GB/sek. Bandbreite in beide Richtungen - damit wird erstmals seit PCIe 3.0 wieder eine neue Größenordnung für die Transferrate zwischen CPU-RAM-GPU erreicht! John Carmack hätte wohl ein feuchtes Höschen bekommen, wenn man ihm dieselbe Zahl nicht heute sondern damals (2007, MegaTexture) präsentiert hätte...
Ganz am Anfang gab es AGP-Texturen bei lächerlichen Transferraten von nur ein paar GB pro Sekunde, später Virtual Texturing/MegaTexture und Texture-Streaming. Und was wäre jetzt möglich bei über 100GB/sek. bi-direktionaler Bandbreite für die Kommunikation? :O
An dieser Stelle muss ich eine wichtige Zwischenfrage stellen: welche Relevanz für die Nutzung in Spielen bekommen die Bandbreite & Latenz des Hauptspeichers mit zunehmender Steigerung der PCIe-Transferrate? DDR4 dümpelt ja immer noch bei kargen 65-75GB/sek. für die schnellsten Module (102-128GB/sek. bei QuadChannel-Anbindung) vor sich hin. DDR5 wird in Zukunft bis zu 128GB/sek. bei DC-Anbindung ermöglichen aber das wäre immer noch nicht genug, da nur die Hälfte der theoretischen PCIe-Bandbreite...
R2
Leonidas
2022-01-14, 04:46:45
Meiner Meinung nach enthält im Artikel angegebene Tabelle 4 Rundungsfehler.
Stimmt. Deswegen steht in der letzten Tabelle-Zeile auch, dass es sich um offizielle, nominelle Angaben handelt. Es ging nicht um die wahren Werte, sondern um die Marketing-Werte - mit denen sich nun einmal einfacher rechnen läßt als mit den exakten Werten.
Warum spricht Niemand das Potential von PCIe 6.0 für NextGen-Spiele an?
Da hast Du eigentlich Recht. Wann könnte man PCIe 6.0 auf NextGen-Grafikkarten erwarten? 2024er Generation wäre wohl RDNA4 und Ampere-Next auf 3nm. Aber natürlich können es die Spiele-Entwickler erst wirklich flächendeckend einsetzen, wenn PCIe 6.0 vollkommen normal bei der installierten Basis geworden ist - sagen wir 2030?
Warum spricht Niemand das Potential von PCIe 6.0 für NextGen-Spiele an?
Welches Potential?
Hallo, wir reden hier von über 100GB/sek. Bandbreite in beide Richtungen - damit wird erstmals seit PCIe 3.0 wieder eine neue Größenordnung für die Transferrate zwischen CPU-RAM-GPU erreicht!
Noch immer um Größenordnungen Geringer als der VRAM.
Ganz am Anfang gab es AGP-Texturen bei lächerlichen Transferraten von nur ein paar GB pro Sekunde, später Virtual Texturing/MegaTexture und Texture-Streaming. Und was wäre jetzt möglich bei über 100GB/sek. bi-direktionaler Bandbreite für die Kommunikation? :O
Die VRAM-Bandbreite ist in der Zeit wesentlich stärker und schneller gewachsen, relativ gesehen war damaliges AGP-Texturing wesentlich nütlicher, als PCIe heute.
An dieser Stelle muss ich eine wichtige Zwischenfrage stellen: welche Relevanz für die Nutzung in Spielen bekommen die Bandbreite & Latenz des Hauptspeichers mit zunehmender Steigerung der PCIe-Transferrate? DDR4 dümpelt ja immer noch bei kargen 65-75GB/sek. für die schnellsten Module (102-128GB/sek. bei QuadChannel-Anbindung) vor sich hin. DDR5 wird in Zukunft bis zu 128GB/sek. bei DC-Anbindung ermöglichen aber das wäre immer noch nicht genug, da nur die Hälfte der theoretischen PCIe-Bandbreite...
Nix, wie schon erwähnt VRAM ist dermaßen viel schneller, da ist es aus sicht der Grafikkarte ziemlich egal ob der Hauptspeicher 50 oder 100GB/s liefert.
burninghey
2022-01-20, 18:16:37
Welches Potential?
Noch immer um Größenordnungen Geringer als der VRAM.
Die VRAM-Bandbreite ist in der Zeit wesentlich stärker und schneller gewachsen, relativ gesehen war damaliges AGP-Texturing wesentlich nütlicher, als PCIe heute.
Nix, wie schon erwähnt VRAM ist dermaßen viel schneller, da ist es aus sicht der Grafikkarte ziemlich egal ob der Hauptspeicher 50 oder 100GB/s liefert.
Außer, das aktuelle Problem mit Grafikkarten hält weiter an, und es werden IGP stärker nachgefragt. Auch Konsolen profitieren vom schnellen Hauptspeicher.
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