PCIe 6.0 llegará en 2021: doble ancho de banda y placas base aún más caras

Todavía no ha aterrizado la versión PCIe 4.0 y ya tenemos con nosotros y terminada la especificación 5.0, la cual como ya vimos duplicará el ancho de banda en placas base, tarjetas gráficas etc, manteniendo la compatibilidad y codificación. Ahora, PCI-SIG anuncia que ya tienen muy avanzada la nueva especificación que dará vida a PCIe 6.0, la cual estará lista para sentencia en 2021 e incluirá algunas ventajas e inconvenientes.

El PCIe 6.0 duplicará el ancho de banda de nuevo y mantendrá compatibilidad

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Estamos digiriendo poco a poco el salto que va a suponer el PCIe 4.0 en las nuevas placas base de AMD, donde ya sabemos que tendrá un coste directo para el cliente a modo de incremento de precio. Cuando todavía no hay una sola placa lista con dicha versión, PCI-SIG nos sorprendió finalizando PCIe 5.0, con pequeñas novedades, pero sobre todo con una duplicación del ancho de banda una vez más.

Intel ya se ha comprometido a implementarlo en sus productos para 2021, lo cual deja una vida útil al PCIe 4.0 de solamente un año y medio, a lo sumo dos, algo inaudito hasta ahora y que al parecer va a ser la tónica durante unos años.

Ahora, el consorcio anuncia un nuevo estándar en desarrollo bajo PCIe 6.0 donde añade más novedades y volverá a duplicar el ancho de banda resultante. Esto viene motivado por la industria en sí y no tanto por el mercado de consumo, ya que los fabricantes reclaman más y más ancho de banda para las mismas líneas útiles, principalmente por la incorporación en breve de nuevos estándares de interconexión como CCIX o CXL, los cuales se basan precisamente en PCIe.

Esto va a arrastrar a la industria de los PCs de consumo, gaming y estaciones de trabajo a una carrera por implementar las últimas novedades, aunque no sean realmente útiles, todo en pos de la innovación y el rebajar costes para el resto de su industria.

Novedades del PCIe 6.0: mayor velocidad, pero ¿a qué coste?

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La industria quiere facilidades, compatibilidad y un bajo coste, pero al parecer PCIe 6.0 solo cumplirá dos de estas premisas para cualquier sector. El nuevo estándar será compatible con PCIe 5.0 e inferiores, mantendrá las ranuras actuales, pero tendrá cambios significativos en la tecnología de señalización, donde se pasará de Non-Return-to-Zero (NRZ) a Pulse-Amplitude Modulation 4 (PAM4).

La diferencia entre ambas es el número de estados eléctricos por pulso de transmisión. En NRZ cada pulso contiene un estado eléctrico asociado, pero con PAM4 cada pulso logra usar 4 niveles de señal, de modo que puede codificar esos cuatro patrones de dos bits, lo que permite transportar el doble de datos que NRZ sin tener que duplicar el ancho de banda de la transmisión.

NRZ_v_PAM4-LabeledEl problema de implementar esta tecnología es su coste, ya que según fuentes de la industria que ya trabajan con esta tecnología en redes de alto rendimiento, el coste de implementarlo sube en casi todos los niveles.

Esto significa que tendremos, en teoría, microprocesadores, placas base, SSD y tarjetas gráficas (como poco) más caros a partir de 2021, donde se estima que su implementación a nivel mundial logre bajar dicho coste poco a poco.

PAM4 es más frágil que NRZ y necesitará corrección de errores

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La realidad de este tipo de tecnologías es que a mayor información por pulso eléctrico hace más frágil dicho estado de la señal. Por ello y siendo novedad en el bus, PCIe 6.0 incorporará corrección de errores, concretamente Forward Error Correction (FEC).

Este tipo de corrección de errores se basa en implementar un enlace que compruebe constantemente y mediante un flujo de datos que la integridad de éstos se mantiene inalterada. Hasta ahora no ha hecho falta, pero con PCIe 6.0 y PAM4 tendrá que imponerse debido a esta última.

Esto también implicará dos diseños distintos en las nuevas placas base, uno exclusivo para PCIe 6.0 y otro para el resto, donde NRZ y PAM4 deben convivir hasta que el mercado de consumo y profesional haya migrado totalmente a esta última versión, o bien se implementarán ambas tecnologías como estándar por cada componente con su debido coste.

Las velocidades serán monstruosas, ya que una ranura X16 ahora soportará una velocidad de 256 GB/s, mientras que una ranura X1 logrará 8 GB/s, lo mismo que consigue PCIe 2.0 X16. El estándar PCIe 6.0 estará terminado en 2021 según afirma PCI-SIG, por lo que siguiendo las fechas de implementación actuales para PCIe 4.0 y PCIe 5.0 deberíamos verlos en los primeros componentes en 2023, es decir, dos años después de la finalización de la especificación.