Motherboard PCIe 4.0^{(PCIe 4.0)} baru sekarang mulai dikirimkan ke pelanggan, tetapi itu tidak memperlambat pengembangan standar koneksi periferal yang penting ini. PCIe 6.0 sudah tersedia, dengan peningkatan nyata di atas standar mutakhir saat ini.

Karena PCIe menjadi dasar di komputer dengan segala bentuk dan ukuran, ada baiknya membicarakan apa itu PCIe , kegunaannya, dan apa yang akan ditawarkan PCIe 6.0 di masa depan.

Dasar-dasar PCIe

PCIe adalah singkatan dari Peripheral Component Interconnect Express . Beberapa pembaca kami yang telah mengenal komputer untuk beberapa waktu mungkin ingat standar PCI lama , tetapi PCIe adalah standar PCI asli seperti jet tempur untuk pesawat kertas.

PCIe adalah protokol dan standar koneksi perangkat keras fisik. Standar koneksi perangkat keras PCIe^(PCIe) yang paling umum adalah slot ekspansi motherboard. Anda menghubungkan kartu ekspansi ke slot ini, dan komunikasi terjadi melalui pin penghubung. Namun, dimungkinkan untuk mengirim sinyal protokol PCIe melalui jenis koneksi lain.

SSD NVME yang menggunakan konektor M.2 dapat menggunakan ^(M.2)PCIe , dan ini tampaknya tidak berbeda dengan komputer dari SSD yang terhubung melalui slot PCIe standar. ^(PCIe)Standar Thunderbolt 3 dan 4 juga mendukung pengiriman sinyal PCIe melalui kabel. Beginilah cara eGPU^(eGPUs) (kartu grafis eksternal) dimungkinkan.

Perangkat PCIe^(PCIe) mengirim data secara serial tetapi melintasi beberapa jalur paralel. Sebuah slot PCIe^(PCIe) x16 pada motherboard komputer dapat menampung enam belas saluran data sekaligus. PCIe juga menawarkan slot x8, x4, dan x1. Pada umumnya kartu grafis menggunakan slot x16 karena membutuhkan bandwidth sebanyak mungkin. Sementara slot yang lebih lambat biasanya secara fisik lebih pendek, biasanya panjang x16 selain yang utama adalah x8.

Kartu PCIe^(PCIe) menawarkan kompatibilitas mundur dan kompatibilitas silang, sehingga Anda dapat menempelkan kartu x4 di slot PCIe apa pun yang secara fisik dapat menampungnya. ^(PCIe)Hanya saja Anda akan menyia-nyiakan jalur PCIe yang tidak digunakan kartu x4. Hal yang sama berlaku untuk menggunakan kartu PCIe 5.0 di, misalnya, slot 4.0. Ini akan berhasil tetapi terbatas pada penyebut umum terendah.

Siapa yang Memutuskan Standar PCIe?

Standar PCI Express dirancang dan disetujui oleh PCI Special Interest Group ( PCI-SIG ), sebuah konsorsium dengan anggota dari industri elektronik dan komputer dengan kepentingan dalam teknologi.

PCI-SIG didirikan pada tahun 1992 sebagai grup yang bertugas membantu produsen komputer menerapkan standar Intel PCI dengan benar . Hari ini adalah organisasi nirlaba dengan lebih dari 800 anggota.

Papan PCI-SIG memiliki AMD , ARM , Dell , IBM , Intel , Nvidia , Qualcomm , dan lebih banyak anggota. Anda mungkin mengenali nama-nama ini sebagai produsen perangkat komputasi besar, dan memiliki standar bersama membuat pekerjaan mereka jauh lebih mudah, belum lagi kehidupan pelanggan mereka!

Untuk Apa PCIe Digunakan?

Kami telah menyebutkan kartu ekspansi dan SSD^(SSDs) di atas, jadi Anda mungkin memiliki gambaran umum tentang penggunaan PCIe.

Standar PCIe menghubungkan hampir semua perangkat periferal eksternal yang dapat Anda bayangkan. Ini menawarkan bandwidth yang jauh lebih lebar daripada USB , terutama saat melihat banyak jalur. PCIe juga menyediakan jalur langsung ke CPU , menjadikannya sempurna untuk aplikasi berkecepatan tinggi dan latensi rendah.

GPU modern^{(Modern GPUs)} menggunakan enam belas jalur  bandwidth PCIe untuk memaksimalkan kinerjanya, tetapi tidak setiap periferal membutuhkan bandwidth sebanyak itu. SSD ^(SSDs)PCIe 4.0 terbaru menggunakan "hanya" empat jalur, tetapi itu cukup untuk menghilangkan standar SATA . Sementara SATA mencapai 600 MB/s , drive PCIe 4.0 kelas atas dapat bergerak lebih dari 7000 MB/s .

^(PCIe)Kartu ekspansi PCIe juga mengakomodasi kartu suara^{(sound cards)} , kartu pengambilan video, adaptor Ethernet 10 Gb, kartu ^(Ethernet)WiFi 6 ,  pengontrol Thunderbolt atau USB , dan banyak lagi. Periferal yang terintegrasi ke motherboard komputer Anda juga menggunakan PCI Express . Hanya saja wiringnya bersifat permanen dan tidak berbentuk slot.

Bagaimana PCIe 6.0 ^{(Does PCIe 6.0)} Meningkatkan^(Improve) PCIe 5.0^{(PCIe 5.0)} ?

Peningkatan judul biasanya merupakan lompatan besar dalam kecepatan data dengan setiap revisi PCIe . Itulah jumlah informasi yang dapat dipindahkan melintasi bus setiap detik.

Di departemen itu, PCIe 6.0 tidak mengecewakan. Ini sepenuhnya menggandakan kecepatan transfer data PCIe 5.0 yang sudah luar biasa dari 32 Gigatransfers per detik ( GT/s ) menjadi 64 GT/s per jalur. Sedangkan PCIe 5.0^{(Whereas PCIe 5.0)} bisa menggeser 63 Gigabytes per second ( GB/s ), 6.0 bisa bergerak hingga 128 GB/s . Itu lebih dari koneksi x16, dengan lebih banyak koneksi kecil yang diperkecil. Ini berarti slot x8 PCIe 6.0 sekarang memiliki kinerja yang sama dengan slot x16 5.0.

Ini menciptakan banyak ruang kepala untuk GPU^(GPUs) masa depan dan solusi penyimpanan ultra-cepat. Belum lagi cakupan luar biasa untuk perangkat eksternal yang terhubung melalui PCIe atau kartu ekspansi yang menawarkan Thunderbolt dan USB 4 .

Fitur Baru di PCI Express 6.0

Membuat lompatan kinerja yang begitu monumental dalam satu generasi tidaklah mudah. Untuk mencapai angka-angka ini, para insinyur PCI-SIG harus mengembangkan beberapa cara baru yang inovatif untuk memindahkan elektron.

Sinyal PAM4^{(PAM4 Signaling)}

Sangat^(Quite) mungkin, perubahan paling signifikan dengan PCIe 6.0 dibandingkan dengan generasi antarmuka sebelumnya adalah bagaimana data dikodekan. 

PCI Express 6.0 menggunakan PAM4 , yang merupakan kependekan dari  Pulse Amplitude Modulation dengan empat level. ^{( Pulse Amplitude Modulation with four levels.)}Jika Anda tahu sesuatu tentang bentuk gelombang listrik, Anda akan tahu bahwa "amplitudo" gelombang adalah seberapa jauh puncak gelombang dari garis dasar.

Encoding PCIe NRZ ( Non-return-to-zero ) yang lebih lama hanya memiliki dua tingkat amplitudo per pulsa selama siklus clock. PCIe 6 menggandakannya menjadi empat, meningkatkan jumlah data yang dikodekan dengan setiap siklus. 

Koreksi Kesalahan Teruskan (FEC)^{(Forward Error Correction (FEC))}

Sementara metode pengkodean PAM4 memberikan dorongan yang signifikan untuk kecepatan, itu juga memberikan dorongan besar untuk kesalahan bit. Dengan kata lain, seseorang tiba di tujuannya bukannya nol, dan sebaliknya.

Untuk mengatasi hal ini, PCIe 6.0 memiliki fitur Forward Error Correction yang baru , yang memeriksa untuk memastikan data mendapatkan tempat yang seharusnya tanpa rusak, dengan bantuan implementasi CRC ( Cyclic Redundancy Check ) yang kuat.^{(Cyclic Redundancy Check)}

Salah satu bahaya menambahkan lebih banyak langkah koreksi kesalahan ke dalam pipeline adalah Anda akan menambahkan lebih banyak latensi. Latensi tambahan^(Additional) telah menjadi perhatian yang berkembang dengan berbagai komponen komputer berkecepatan tinggi. Meskipun mereka dapat memindahkan lebih banyak dan lebih banyak data, mereka membutuhkan waktu lebih lama untuk bereaksi terhadap permintaan data, yang dapat menyebabkan masalah tersendiri.

FEC telah dirancang untuk menargetkan penambahan latensi tidak lebih dari dua nanodetik dibandingkan dengan versi PCIe sebelumnya , yang merupakan latensi ekstra kecil yang tidak dapat dideteksi oleh manusia.

Modus FLIT^{(FLIT Mode)}

Mode FLIT^(FLIT) adalah ukuran lain yang diperkenalkan untuk meningkatkan koreksi kesalahan di PCIe 6.0 . Ini mengatur data ke dalam unit ukuran seragam menggunakan unit kontrol aliran onboard khusus. Hal ini diperlukan untuk memeriksa kesalahan paket karena Anda dapat menerapkan algoritme ke setiap paket data dan memeriksa apakah paket masih memberikan hasil saat mencapai ujung pipa yang lain.

Masalahnya, ternyata mode FLIT juga membawa peningkatan efisiensi yang signifikan di tempat lain. Ini membantu menurunkan latensi, membuat penggunaan bandwidth lebih efisien, dan memungkinkan PCIe 6.0 menghilangkan banyak overhead encoding dari versi sebelumnya. Jadi, meskipun PAM4 menambahkan hingga 2ns latensi, mode FLIT menghemat latensi di area lain.

Modus L0p^{(L0p Mode)}

Salah satu fitur menarik di PCIe 6.0 adalah mode L0p . Mode ini mengurangi jumlah jalur yang digunakan periferal untuk mengirim dan menerima data. Jadi jika laptop Anda berjalan dengan daya baterai dan GPU tidak memerlukan 16 jalur untuk melakukan tugasnya saat ini, laptop akan turun menjadi hanya menggunakan jumlah jalur yang dibutuhkan, menghemat listrik dengan meningkatkan efisiensi daya.

Haruskah Anda Menunggu PCIe 6.0?

Jika Anda berpikir untuk segera membeli atau membangun komputer baru, apakah Anda harus menunggu motherboard PCIe 6.0 keluar terlebih dahulu? Selalu tergoda untuk mencoba dan membangun komputer yang tahan masa depan. Bagaimana jika GPU atau SSD baru keluar yang membutuhkan PCIe 6.0 untuk mencapai potensi penuhnya?

Jawaban singkat untuk pertanyaan ini adalah Anda tidak perlu khawatir menunggu PCIe 6.0 . Pada saat penulisan, motherboard PCIe 5.0 baru saja mulai diluncurkan ke konsumen, dan bahkan GPU^(GPUs) paling canggih saat ini sama sekali tidak membutuhkan PCIe 5.0 .

Dalam tolok ukur^(benchmarks) yang membandingkan kartu unggulan seperti RTX 3080 atau RTX 3090 yang berjalan pada PCIe 3.0 dan 4.0, perbedaan kinerjanya tidak ada apa-apanya hingga 3%. Ya itu betul. Kami baru sekarang mencapai batas PCIe 3.0 , dan itu hanya dengan ^{(PCIe 3.0)}GPU^(GPUs) paling mahal di planet ini. Jangan khawatir—setidaknya tidak untuk beberapa tahun. 

Ingatlah^(Remember) bahwa PCI-SIG hanya menerbitkan spesifikasi PCIe final mereka untuk versi 6.0 di atas kertas. Meskipun spesifikasi akhir tidak akan berubah, perlu beberapa waktu sebelum kita melihat banyak perangkat keras yang mendukungnya, setidaknya di ruang konsumen.

PCIe 6.0 Manfaat^{(Benefits Data)} Pusat Data Hari Ini

Itu tidak berarti PCIe 6.0 belum bermanfaat bagi seseorang. Di pusat data raksasa, kita semua mengandalkan layanan berbasis cloud, setiap bit tambahan bandwidth sangat berharga. Di dalam rak komputer tersebut, Anda akan menemukan sistem dengan lusinan atau ratusan inti CPU dan susunan penyimpanan SSD berkecepatan tinggi . Peningkatan bandwidth PCIe akan segera membantu menghilangkan tekanan dari pipa data yang tegang itu.

Memiliki lebih banyak bandwidth berarti AI dan aplikasi pembelajaran mesin dapat menganalisis lebih banyak data dalam waktu yang lebih singkat. Ini menyiratkan bahwa aplikasi HPC ( High-Performance Computing ) yang melakukan pekerjaan kompleks dalam sains, teknik, dan fisika dapat memperluas wawasan mereka.

Bahkan sistem IoT ( Internet of Things ) yang mengirimkan banjir data ke pusat data untuk diproses secara real-time akan mendapat manfaat besar dari bandwidth tambahan.

Apa yang Datang Setelah PCI Express 6.0?

Teknologi PCIe^(PCIe) akan ada untuk waktu yang lama kecuali seseorang menemukan teknologi interkoneksi periferal yang jauh lebih baik. Perusahaan seperti Intel , AMD , dan Apple melakukan hal-hal menarik dengan teknologi terkait antar chip di dalam paket prosesor mereka. Dengan CPU^(CPUs) seperti AMD 's Ryzen dan Intel 's Alder Lake yang diisi dengan inti CPU , mereka perlu memindahkan sejumlah besar data. Kami yakin PCI-SIG dapat mempelajari beberapa hal dari apa yang terjadi di dalam prosesor ini.

What Is PCIe 6.0 and How Is It Different?

PCIe 4.0 motherboards are only now starting to ship to customers, but that’s not slowing down thе development of this crucial peripheral connections standard. PCIe 6.0 is already on the table, with concrete improvements over the current cutting-edge standard.

Since PCIe is becoming fundamental in computers of all shapes and sizes, it’s worth talking about what PCIe is, what it’s used for, and what the new PCIe 6.0 will offer in the future.

The Basics of PCIe

PCIe is short for Peripheral Component Interconnect Express. Some of our readers who’ve been around computers for a while might remember the old PCI standard, but PCIe is to the original PCI standard as a fighter jet is to a paper airplane.

PCIe is both a protocol and a physical hardware connection standard. The most common PCIe hardware connection standard is the motherboard expansion slot. You connect expansion cards to these slots, and communication happens over the connecting pins. However, it’s possible to send PCIe protocol signals over other types of connections.

NVME SSDs using the M.2 connector can use PCIe, and this seems no different to the computer from an SSD connected through a standard PCIe slot. The Thunderbolt 3 and 4 standards also support sending PCIe signals over a cable. This is how eGPUs (external graphics cards) are possible.

PCIe devices send data in a serial fashion but across multiple, parallel lanes. An x16 PCIe slot on a computer’s motherboard can accommodate sixteen data channels at once. PCIe also offers x8, x4, and x1 slots. In general, graphics cards use the x16 slot because they need as much bandwidth as possible. While slower slots are usually physically shorter, it’s common for x16-length besides the primary one to be x8.

PCIe cards offer backward compatibility and cross-compatibility, so you can stick an x4 card in any PCIe slot that will physically accommodate it. It’s just that you’ll waste any PCIe lanes the x4 card doesn’t use. The same goes for using a PCIe 5.0 card in, for example, a 4.0 slot. It will work but be limited to the lowest common denominator.

Who Decides on the PCIe Standard?

The PCI Express standard is designed and approved by the PCI Special Interest Group (PCI-SIG), a consortium with members from the electronics and computer industry with a vested interest in the technology.

PCI-SIG was founded in 1992 as a group tasked with helping computer manufacturers correctly implement the Intel PCI standard. Today it’s a nonprofit organization with over 800 members.

The PCI-SIG board has AMD, ARM, Dell, IBM, Intel, Nvidia, Qualcomm, and more members. You might recognize these names as major computing device manufacturers, and having a shared standard makes their work much easier, not to mention the lives of their customers!

What Is PCIe Used For?

We’ve already mentioned expansion cards and SSDs above, so you’ve probably got a general idea of PCIe’s uses.

The PCIe standard connects just about any external peripheral device you can imagine. It offers a much wider bandwidth than USB, especially when looking at multiple lanes. PCIe also provides a direct path to the CPU, making it perfect for high-speed, low-latency applications.

Modern GPUs use sixteen lanes of  PCIe bandwidth to maximize their performance, but not every peripheral needs that much bandwidth. The latest PCIe 4.0 SSDs use “only” four lanes, but that’s enough to blow the SATA standard clear out of the water. While SATA tops out at 600 MB/s, high-end PCIe 4.0 drives can move more than 7000 MB/s.

PCIe expansion cards also accommodate sound cards, video capture cards, 10Gb Ethernet adapter, WiFi 6 cards,  Thunderbolt or USB controllers, and more. Peripherals that are integrated into your computer’s motherboard also use PCI Express. It’s just that the wiring is permanent and not in the form of a slot.

How Does PCIe 6.0 Improve on PCIe 5.0?

The headline improvement is usually a big leap in the data rate with every PCIe revision. That’s the amount of information that can be moved across the bus each second.

In that department, PCIe 6.0 does not disappoint. It fully doubles the already tremendous data transfer rate of PCIe 5.0 from 32 Gigatransfers per second (GT/s) to 64 GT/s per lane. Whereas PCIe 5.0 could shift 63 Gigabytes per second (GB/s), 6.0 can move up to 128 GB/s. That’s over an x16 connection, with more minor connections scaling down. It means an x8 PCIe 6.0 slot now has as much performance as an x16 5.0 slot.

This creates plenty of headroom for future GPUs and ultra-fast storage solutions. Not to mention incredible scope for external devices connected via PCIe or expansion cards that offer Thunderbolt and USB 4.

New Features in PCI Express 6.0

Making such a monumental performance leap in a single generation wasn’t easy. To achieve these numbers, the PCI-SIG engineers had to develop a few innovative new ways to move electrons around.

PAM4 Signaling

Quite possibly, the most significant change with PCIe 6.0 compared to previous generations of the interface is how data is encoded. 

PCI Express 6.0 uses PAM4, which is short for  Pulse Amplitude Modulation with four levels. If you know anything about electrical waveforms, you’ll know that the “amplitude” of the wave is how far the wave’s crest is from the baseline.

Older NRZ (Non-return-to-zero) PCIe encoding only had two amplitude levels per pulse during a clock cycle. PCIe 6 doubles that to four, increasing the amount of data encoded with each cycle. 

Forward Error Correction (FEC)

While the PAM4 encoding method provides a significant boost to speeds, it also provides a big boost to bit errors. In other words, one arrives at its destination instead of a zero, and vice versa.

To combat this, PCIe 6.0 has a new Forward Error Correction feature, which checks to make sure data is getting where it should go without getting corrupted, with the help of a robust CRC (Cyclic Redundancy Check) implementation.

One danger of adding more error correction steps into the pipeline is that you’ll add more latency. Additional latency has been a growing concern with various high-speed computer components. Although they can shift more and more data, they take longer to react to a request for data, which can cause issues of its own.

FEC has been designed to target adding no more than two nanoseconds of latency compared to previous versions of PCIe, which is a tiny bit of extra latency no human can detect.

FLIT Mode

FLIT mode was another measure introduced to improve error correction in PCIe 6.0. It organizes data into units of uniform size using a dedicated onboard flow control unit. This is necessary to check packets for errors since you can apply an algorithm to each data packet and check if the packet still gives the result when it reaches the other end of the pipeline.

The thing is, it turns out that FLIT mode also brings significant efficiency gains in other places. It helps lower latency, makes bandwidth usage more efficient, and lets PCIe 6.0 do away with much of the encoding overhead from previous versions. So although PAM4 adds up to 2ns of latency, FLIT mode saves on latency in other areas.

L0p Mode

One interesting feature in PCIe 6.0 is L0p mode. This mode reduces the number of lanes a peripheral uses to send and receive data. So if your laptop is running on battery power and the GPU doesn’t need 16-lanes to do its current job, it will drop down to only using the number of lanes it needs, saving electricity by increasing power efficiency.

Should You Wait for PCIe 6.0?

If you’re thinking about buying or building a new computer soon, should you wait for PCIe 6.0 motherboards to come out first? It’s always tempting to try and build a futureproof computer. What if a new GPU or SSD comes out that needs PCIe 6.0 to reach its full potential?

The short answer to this question is that you don’t have to worry about waiting for PCIe 6.0. At the time of writing, PCIe 5.0 motherboards have only started rolling out to consumers, and even the most high-end current GPUs are nowhere near needing PCIe 5.0.

In benchmarks comparing flagship cards like the RTX 3080 or RTX 3090 running on PCIe 3.0 and 4.0, the difference in performance was somewhere between nothing and 3%.  Yes, that’s right. We are only now reaching the limits of PCIe 3.0, and that’s only with the most expensive GPUs on the planet. Don’t sweat it—at least not for a few years. 

Remember that PCI-SIG has only published their final PCIe specification for version 6.0 on paper. While the final specification won’t change, it will be some time before we see much hardware that supports it, at least in the consumer space.

PCIe 6.0 Benefits Data Centers Today

That’s not to say PCIe 6.0 isn’t beneficial to someone already. In the giant data centers, we all rely on cloud-based services, every extra bit of bandwidth is precious. Inside those racks of computers, you’ll find systems with dozens or hundreds of CPU cores and arrays of high-speed SSD storage. The improvements in PCIe bandwidth will immediately help take the pressure off those straining data pipes.

Having so much more bandwidth means that AI and machine learning applications could analyze more data in less time. It implies that HPC (High-Performance Computing) applications that do complex work in science, engineering, and physics can broaden their horizons.

Even IoT (Internet of Things) systems that send a flood of data to data centers to process in real-time will benefit massively from the additional bandwidth.

What Comes After PCI Express 6.0?

PCIe technology will be around for a long time unless someone invents a peripheral interconnect technology that’s radically better. Companies like Intel, AMD, and Apple are doing exciting things with the related technologies between chips inside their processor packages. With CPUs like AMD’s Ryzen and Intel’s Alder Lake stuffed to the gills with CPU cores, they need to move a tremendous amount of data. We’re sure the PCI-SIG can learn a few things from what’s happening inside these processors.

Related posts

• Apa itu Wi-Fi 7 dan Apa Bedanya?

• Internet and Social Networking Sites addiction

• Tidak dapat terhubung ke Xbox Live; Fix Xbox Live Networking issue di Windows 10

• Gratis Wireless Networking Tools Untuk Windows 10

• Cisco Packet Tracer Networking Simulation Tool dan alternatif gratis yang

• Apa itu NAT, Bagaimana Cara Kerjanya, dan Mengapa Digunakan?

• Cara Menambahkan Pencarian DNS Lokal ke File Host

• HDG Menjelaskan: Apa Itu Port Komputer & Untuk Apa Digunakan?

• Apa Itu Localhost dan Bagaimana Cara Menggunakannya?

• Enkripsi WiFi Terbaik untuk Kecepatan dan Mengapa

• HDG Menjelaskan: Apa Itu RFID & Untuk Apa Digunakan?

• 8 Cara yang Mudah Dilakukan untuk Memecahkan Masalah Koneksi Jaringan

• Apa Itu Cloud & Bagaimana Cara Mengoptimalkannya

• Cara Menemukan Saluran Wi-Fi Terbaik di Windows, Mac, dan Linux

• Cara Memperkirakan Persyaratan Bandwidth untuk Situs atau Jaringan Bisnis

• Cara Menghubungkan ke Remote Registry di Windows 7 dan 10

• Cara Memperbaiki Packet Loss & Mengetahui Saat Ini Masalah

• 8 Proyek Raspberry Pi Mudah Untuk Pemula

• 8 Best Social Networking Sites untuk Graphic Designers untuk Showcase Portofolio mereka

• Resensi Buku - Referensi Meja Jaringan Rumah All-in-One untuk Dummies