PCIe 5.0 وضاحتیں کا تعارف

• PCIe 5.0 وضاحتیں کا تعارف

PCIe 4.0 تصریح 2017 میں مکمل ہوئی تھی، لیکن AMD کی 7nm Rydragon 3000 سیریز تک اسے صارف پلیٹ فارمز کے ذریعے سپورٹ نہیں کیا گیا تھا، اور اس سے پہلے صرف مصنوعات جیسے سپر کمپیوٹنگ، انٹرپرائز کلاس ہائی سپیڈ اسٹوریج، اور نیٹ ورک ڈیوائسز PCIe 4.0 ٹیکنالوجی استعمال کرتی تھیں۔اگرچہ PCIe 4.0 ٹیکنالوجی کو ابھی تک بڑے پیمانے پر لاگو نہیں کیا گیا ہے، لیکن PCI-SIG تنظیم طویل عرصے سے تیز رفتار PCIe 5.0 تیار کر رہی ہے، سگنل کی شرح موجودہ 16GT/s سے دگنی ہو کر 32GT/s ہو گئی ہے، بینڈوتھ 128GB/ تک پہنچ سکتی ہے۔ s، اور ورژن 0.9/1.0 تفصیلات مکمل ہو چکی ہیں۔PCIe 6.0 معیاری متن کا v0.7 ورژن اراکین کو بھیج دیا گیا ہے، اور معیار کی ترقی ٹریک پر ہے۔PCIe 6.0 کا پن ریٹ بڑھا کر 64 GT/s کر دیا گیا ہے، جو PCIe 3.0 سے 8 گنا ہے، اور x16 چینلز میں بینڈوتھ 256GB/s سے زیادہ ہو سکتی ہے۔دوسرے الفاظ میں، PCIe 3.0 x8 کی موجودہ رفتار کو حاصل کرنے کے لیے صرف ایک PCIe 6.0 چینل کی ضرورت ہے۔جہاں تک v0.7 کا تعلق ہے، PCIe 6.0 نے اصل میں اعلان کردہ زیادہ تر خصوصیات حاصل کر لی ہیں، لیکن بجلی کی کھپت اب بھی مزید بہتر ہو رہی ہے۔d، اور اسٹینڈرڈ نے L0p پاور کنفیگریشن گیئر کو نیا متعارف کرایا ہے۔بلاشبہ، 2021 میں اعلان کے بعد، PCIe 6.0 جلد از جلد 2023 یا 2024 میں تجارتی طور پر دستیاب ہو سکتا ہے۔مثال کے طور پر، PCIe 5.0 کو 2019 میں منظور کیا گیا تھا، اور یہ صرف اب ہے کہ درخواست کے معاملات ہیں

پچھلی معیاری وضاحتوں کے مقابلے میں، PCIe 4.0 وضاحتیں نسبتاً دیر سے آئیں۔PCIe 3.0 وضاحتیں 2010 میں متعارف کرائی گئیں، PCIe 4.0 کے متعارف ہونے کے 7 سال بعد، اس لیے PCIe 4.0 کی وضاحتیں مختصر ہو سکتی ہیں۔خاص طور پر، کچھ دکانداروں نے PCIe 5.0 PHY فزیکل لیئر ڈیوائسز کو ڈیزائن کرنا شروع کر دیا ہے۔

PCI-SIG تنظیم توقع کرتی ہے کہ دونوں معیارات کچھ وقت کے لیے ایک ساتھ رہیں گے، اور PCIe 5.0 بنیادی طور پر اعلی کارکردگی والے آلات کے لیے استعمال ہوتا ہے جس میں اعلی تھرو پٹ ضروریات ہیں، جیسے Gpus for AI، نیٹ ورک ڈیوائسز، اور اسی طرح، جس کا مطلب ہے کہ PCIe 5.0 ڈیٹا سینٹر، نیٹ ورک، اور HPC ماحول میں ظاہر ہونے کا زیادہ امکان ہے۔کم بینڈوتھ کی ضروریات والے آلات، جیسے ڈیسک ٹاپ، PCIe 4.0 استعمال کر سکتے ہیں۔

PCIe 5.0 کے لیے، سگنل کی شرح PCIe 4.0′s 16GT/s سے بڑھا کر 32GT/s کر دی گئی ہے، اب بھی 128/130 انکوڈنگ استعمال کر رہے ہیں، اور x16 بینڈوتھ کو 64GB/s سے بڑھا کر 128GB/s کر دیا گیا ہے۔

بینڈوتھ کو دوگنا کرنے کے علاوہ، PCIe 5.0 دیگر تبدیلیاں لاتا ہے، سگنل کی سالمیت کو بہتر بنانے کے لیے الیکٹریکل ڈیزائن کو تبدیل کرنا، PCIe کے ساتھ پسماندہ مطابقت، اور بہت کچھ۔اس کے علاوہ، PCIe 5.0 کو نئے معیارات کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے جو طویل فاصلے پر تاخیر اور سگنل کی کشیدگی کو کم کرتے ہیں۔

PCI-SIG تنظیم اس سال Q1 میں تصریح کے 1.0 ورژن کو مکمل کرنے کی توقع رکھتی ہے، لیکن وہ معیارات تیار کر سکتے ہیں، لیکن وہ کنٹرول نہیں کر سکتے جب ٹرمینل ڈیوائس کو مارکیٹ میں متعارف کرایا جاتا ہے، اور یہ توقع کی جاتی ہے کہ پہلا PCIe 5.0 ڈیوائسز اس سال ڈیبیو ہوں گی، اور مزید پروڈکٹس 2020 میں ظاہر ہوں گی۔ تاہم، زیادہ رفتار کی ضرورت نے معیاری ادارے کو PCI ایکسپریس کی اگلی نسل کی وضاحت کرنے پر آمادہ کیا۔PCIe 5.0 کا ہدف کم سے کم وقت میں معیار کی رفتار کو بڑھانا ہے۔لہذا، PCIe 5.0 کو بغیر کسی اہم نئی خصوصیات کے PCIe 4.0 معیار تک رفتار بڑھانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔

مثال کے طور پر، PCIe 5.0 PAM 4 سگنلز کو سپورٹ نہیں کرتا ہے اور اس میں صرف PCIe کے معیار کو کم سے کم وقت میں 32 GT/s کو سپورٹ کرنے کے لیے درکار نئی خصوصیات شامل ہیں۔

ہارڈ ویئر کے چیلنجز

پی سی آئی ایکسپریس 5.0 کو سپورٹ کرنے کے لیے پروڈکٹ کی تیاری میں سب سے بڑا چیلنج چینل کی لمبائی سے متعلق ہوگا۔سگنل کی شرح جتنی تیز ہوگی، پی سی بورڈ کے ذریعے منتقل ہونے والے سگنل کی کیریئر فریکوئنسی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔دو قسم کے جسمانی نقصان اس حد کو محدود کرتے ہیں جس حد تک انجینئرز PCIe سگنلز کو پھیلا سکتے ہیں۔

· 1. چینل کی توجہ

· 2. پنوں، کنیکٹرز، تھرو ہولز اور دیگر ڈھانچے میں رکاوٹوں کی وجہ سے چینل میں ہونے والے انعکاس۔

PCIe 5.0 تصریح 16 GHz پر -36dB توجہ کے ساتھ چینلز کا استعمال کرتی ہے۔فریکوئنسی 16 GHz 32 GT/s ڈیجیٹل سگنلز کے لیے Nyquist فریکوئنسی کی نمائندگی کرتی ہے۔مثال کے طور پر، جب PCIe5.0 سگنل شروع ہوتا ہے، تو اس میں 800 mV کا عام چوٹی سے چوٹی وولٹیج ہو سکتا ہے۔تاہم، تجویز کردہ -36dB چینل سے گزرنے کے بعد، کھلی آنکھ سے کوئی مماثلت ختم ہو جاتی ہے۔صرف ٹرانسمیٹر پر مبنی ایکویلائزیشن (ڈی-ایکسنٹیوٹنگ) اور ریسیور ایکویلائزیشن (CTLE اور DFE کا امتزاج) لگانے سے PCIe5.0 سگنل سسٹم چینل سے گزر سکتا ہے اور وصول کنندہ کی طرف سے درست طریقے سے تشریح کی جا سکتی ہے۔PCIe 5.0 سگنل کی کم از کم متوقع آنکھ کی اونچائی 10mV (پوسٹ ایکویلائزیشن) ہے۔یہاں تک کہ قریب قریب کامل کم جِٹر ٹرانسمیٹر کے ساتھ، چینل کی نمایاں توجہ سگنل کے طول و عرض کو اس مقام تک کم کر دیتی ہے جہاں عکاسی اور کراسسٹالک کی وجہ سے ہونے والے کسی بھی دوسرے قسم کے سگنل کو پہنچنے والے نقصان کو آنکھ کو بحال کرنے کے لیے بند کیا جا سکتا ہے۔