PCIe 6.0闪电到来!NVIDIA、AMD怪物核心同时浮现

PCIe无疑是最为流行的传输总线标准,这几年的更新换代也十分频繁:PCIe 3.0目前还是最普及的,PCIe 4.0正在快速崛起,PCIe 5.0即将和大家见面,PCIe 6.0也正在快速推进制定中。

PCI-SIG组织今天宣布,PCIe 6.0规范已经完成了0.5版本,并提供给组织成员,将在明年按期发布最终正式版。

PCIe每版规范的制定都要经历五个不同版本/阶段:

0.3版本:初步概念,提出新规范的关键特性和架构。

0.5版本:初始草案规范,确定新架构的所有层面,并吸收0.3版本基础上组织成员的反馈意见,并加入成员需求的新特性加的新特性。

0.7版本:完成版草案,新规范的方方面面都完全确定,电气规范也必须通过测试芯片完成验证。之后不会再加入新功能。

0.9版本:最终版草案,组织成员可以据此设计、开发自己的技术和产品。

1.0版本:最终正式版,公开发布。

事实上,0.5版本发布之后,厂商们已经可以开始设计测试芯片,为后续工作提前做好准备。

PCIe 6.0闪电到来!NVIDIA、AMD怪物核心同时浮现

尽管升级速度加快,但是每一代PCIe规范的变化都相当大,尤其是带宽每次都翻一番,并兼容所有前代规范。

PCIe 6.0也不例外,向下兼容PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0的同时,数据率或者说I/O带宽会再次加倍来到64GT/s,PCIe 6.0 x1单向实际带宽8GB/s,PCIe 6.0 x16单向带宽128GB/s、双向带宽256GB/s。

PCIe 6.0将延续PCIe 3.0时代引入的128b/130b编码方式,但加入全新的脉冲幅度调制PAM4,取代PCIe 5.0 NRZ,可以在单个通道、同样时间内封包更多数据,以及低延迟前向纠错(FEC)和相关机制,以改进带宽效率。

今年的PCI-SIG开发者大会将于6月初举行,届时会有超过25家组织成员对PCIe 6.0规范进行面对面讨论,更多细节也会对外公布。

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大家可能会感到疑惑:PCIe规范更新换代如此迅速,我该买哪个版本的产品最好?是不是现在入手PCIe 4.0的很快就会过时呢?

其实大可不必有此担忧,因为任何科技都是在不断发展演进的,永远都会有更好的出现,自己有需要的时候就上,“等等党”是没有尽头的……

PCIe 6.0闪电到来!NVIDIA、AMD怪物核心同时浮现

PCIe总线规范升级,影响最大的消费级产品,一个是SSD固态硬盘,另一个就是GPU显卡。巧合的是,NVIDIA、AMD下一代大核心都有了新消息,当然它们才走到PCIe 4.0。

3月23日的GTC大会可能是NVIDIA正式揭晓新一代GPU架构的窗口时间。本周,名为KittyCorgi的爆料新人公布了不少Ampere(安培)核心的技术资料,虽说真实性还有待作证,但也不妨先瞧一瞧。

依据这份爆料,Ampere GPU核心面积高达826mm2,如果基于7nm打造的话,晶体管规模将相当恐怖。

具体到内部,对应RTX 3080 Ti的“GA103”核心分为6组GPC单元,每组GPC拥有10个SM单元,一共是60个SM单元,3840个CUDA(若是一个SM单元增加到128个CUDA,那就是7680,基于核心面积,后者可能性倒是更大),显存位宽320bit。此前,RTX 2080 Ti的TU102是72个SM单元,有效68个,总计4608个CUDA。

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对应RTX 3080的“GA104”核心同样是6组GPC,每组GPC削减为8个SM单元,一共是48个SM,3072或6144个CUDA,256bit显存位宽,都支持PCIe 4.0。

回到SM单元内部,INT32单元不变,FP32规模翻倍,Tensor Core翻倍,L1增大,光追单元升级为RT Core Advanced。

期待老黄尽快揭晓Ampere、Hopper……

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NVIDIA在专业及游戏GPU上已经分开设计几年了,AMD这边也有类似的做法了,在7nm Navi系列GPU上,AMD的目标就是在高能效下保证所需的性能,没有盲目追求大核心。

目前的Navi 10核心不过40组CU单元,总计2560个流处理器单元,即便是传闻中的big Navi大核心,CU单元也不过是80组,最多5120个流处理器单元。

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AMD真正的大核心应该是之前泄露的大角(Arcturus),它首发用于新一代Radeon Instinct MI100加速卡中,爆料显示其GPU基础频率1091MHz,加速频率1333MHz,搭配32GB HBM2显存,典型功耗为200W。

更让人惊讶的是,这个大角GPU采用的还不是Navi家族的RDNA或者RDNA2架构,还是之前的Vega架构,但

核心规模翻倍,总计128组CU单元,分为8x16组,合计8192个流处理器单元

种种迹象表明,AMD在大核心GPU上没打算上RDNA架构,而是继续魔改Vega架构,大概是考虑到加速卡市场上Vega架构比较容易扩展规模,优化多年也比较稳妥了的缘故,反正AMD的GPU暂时也没可能侵蚀NVIDIA的AI、光追市场。

在核心规模翻倍的情况下,大角GPU的功耗还从之前的300W降至200W,这主要是通过降低1/3的频率来实现能耗的改进,比较RX Vega游戏卡就是这样,在较低频率下能效尚可,高频率能效就完全失控了,在游戏卡上是得不偿失。

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