Версия PCI Express 4.0 обещает удвоить пропускную способность в сравнении с PCI-E 3.0 (до 16 миллиардов операций передачи данных в секунду). Кроме того, четвертая версия видимо будет последней, в которой предполагается использовать медные соединения - далее планируется переход на оптоволокно, а это будет означать смену стандарта. PCI Express 4.0 обещали стандартизировать еще в 2014 году. Организация PCI SIG анонсировала стандарт компьютерной шины PCI Express (PCIe) 4.0, который должен обеспечить рекордную пропускную способность 16 гигатрансферов в секунду на одну линию, что вдвое превышает предельную скорость шины PCIe 3.0 (16 GT/s соответствует скорости примерно 2 Гбайт/с на одну линию x1, т.е., например, видеокарта в слоте x16 сможет передавать по шине PCIe 4.0 поток до 32 Гбайт/с, вероятно, такой скорости хватит любым периферийным устройствам на ближайшее десятилетие). Может быть, жёстким дискам и твердотельным накопителям такая пропускная способность в ближайшем будущем не потребуется, так что придётся в очередной раз возложить надежды на игры как двигатель компьютерного прогресса. Но уже есть современные SSD-диски на памяти 3D XPoint (новый тип памяти, получивший название 3D XPoint, показывает скорости чтения и записи в тысячу раз превышающие скорость обычной памяти NAND). В настоящий момент компьютеры могут взаимодействовать с новым типом памяти через интерфейс PCI-E 3.0, однако Intel говорит, что такой тип подключения не сможет раскрыть весь потенциал скоростей новой памяти, поэтому для максимальной эффективности использования памяти 3D XPoint придется разработать новую архитектуру материнской платы.
Предварительный технический анализ показал, что производство PCIe 4.0 будет возможно на текущем оборудовании с существующими материалами и не потребует внедрения нового техпроцесса, а сами устройства сохранят примерно тот же уровень энергопотребления, что и PCIe 3.0. Устройства и разъёмы PCIe 4.0 будут обратно совместимы с предыдущими версиями шины. Разработка PCI Express 4.0 ведется с прицелом на использование в планшетах. Интерфейс PCI Express широко используется в ПК, но пока производители только-только приступают к использованию PCIe 3.0. Встроенная поддержка этой версии, разработка которой была завершена в 2010 году, появилась еще в процессорах Intel Ivy Bridge для настольных и мобильных ПК, которые вышли в 2012 году.
По словам разработчиков, новая версия стандарта создается с учетом применения PCIe 4.0 в планшетах. Предполагается, что высокая скорость будет востребована в связи с ориентацией планшетов на видео высокой четкости и игры - задачи, связанные с пересылкой больших объемов информации. С учетом применения PCIe 4.0 в планшетах, разработчики уделяют повышенное внимание снижению энергопотребления за счет уменьшения линий передачи данных и сокращения аппаратных средств. Кстати, это заодно позволит уменьшить себестоимость планшетов.
Новые спецификации потребуют достаточно мощных чипов, которые смогут поддерживаться связь на расстоянии в 10-12 дюймов. Сегодня максимальное расстояние между компонентами, соединенными PCI Express, составляет 20 дюймов, но для реализации такого решения требуется дополнительный ретранслятор. В четвертой версии предполагается увеличить среднюю дальность действия, но избавиться от ретрансляторов, что должно снизить потребление энергии и уменьшить ресурсоемкость технологии.
Конечно, шина PCIe 4.0 будет использоваться также и в ПК, серверах и во встраиваемых системах. Более того, сначала она появится именно здесь, а уже потом - и в планшетах. Впрочем, к тому времени граница между планшетами и ноутбуками может существенно размыться. Помимо применения новой шины для внутренних соединений, PCI-SIG рассматривает создание варианта интерфейса для связи смартфонов и планшетов с периферийными устройствами.
Производителям графических карт и прочих компьютерных комплектующих еще только предстоит широко реализовать преимущества интерфейса PCI Express 3.0 формальная поддержка которого уже появилась в видеоадаптерах и материнских платах еще на базе набора микросхем Intel X79. Однако это не остановило специалистов организации PCI-SIG, официально анонсировавшей разработку следующего поколения стандарта PCI Express 4.0, обещающего еще более высокую производительность по сравнению с предшественником.
Кроме того, интерфейс PCI Express 4.0 сохранит совместимость с предыдущими поколениями стандарта PCIe, то есть не потребует больших инвестиций в новую производственную инфраструктуру. Планируется также провести дополнительные исследования в области оптимизации энергопотребления в активном режиме и состоянии простоя (помимо повышения пропускной способности новый интерфейс получит также некоторые оптимизации энергопотребления в состояниях активности и простоя). Новые спецификации не предусматривают кардинальных изменений, и будут опираться на традиционные полупроводниковые технологии и инфраструктуру. Стандарт сохранит совместимость с предыдущими поколениями шины. Четвёртая версия станет обратно совместима со второй и третьей, разъёмы останутся без изменений. Так что пользователям не придётся менять всю систему целиком, чтобы воспользоваться возможностями нового стандарта.
Рис. 1. Практические диапазоны для «меди» и «оптики»
PCI Express 4.0 может стать лебединой песней стандарта (рис. 1). Кроме того, четвертая версия будет последней, в которой предполагается использовать медные соединения. Впоследствии планируется переход на оптоволокно, а это может означать смену стандарта. Переход на оптические соединения в последующие годы обусловлен физическими возможностями материала. На медных соединениях (пока теоретически) можно обеспечить и 24 миллиарда операций в секунду, но такая технология будет слишком дорогостоящей (переход на оптику был запланирован на 2019 год).
Версия сайта для слабовидящих