PCIe 6.0閃電到來!NVIDIA、AMD怪物核心同時浮現

PCIe無疑是最為流行的傳輸總線標準,這幾年的更新換代也十分頻繁:PCIe 3.0目前還是最普及的,PCIe 4.0正在快速崛起,PCIe 5.0即將和大家見面,PCIe 6.0也正在快速推進制定中。

PCI-SIG組織今天宣佈,PCIe 6.0規範已經完成了0.5版本,並提供給組織成員,將在明年按期發佈最終正式版。

PCIe每版規範的制定都要經歷五個不同版本/階段:

0.3版本:初步概念,提出新規範的關鍵特性和架構。

0.5版本:初始草案規範,確定新架構的所有層面,並吸收0.3版本基礎上組織成員的反饋意見,並加入成員需求的新特性加的新特性。

0.7版本:完成版草案,新規範的方方面面都完全確定,電氣規範也必須通過測試芯片完成驗證。之後不會再加入新功能。

0.9版本:最終版草案,組織成員可以據此設計、開發自己的技術和產品。

1.0版本:最終正式版,公開發布。

事實上,0.5版本發佈之後,廠商們已經可以開始設計測試芯片,為後續工作提前做好準備。

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儘管升級速度加快,但是每一代PCIe規範的變化都相當大,尤其是帶寬每次都翻一番,併兼容所有前代規範。

PCIe 6.0也不例外,向下兼容PCIe 5.0/4.0/3.0/2.0/1.0的同時,數據率或者說I/O帶寬會再次加倍來到64GT/s,PCIe 6.0 x1單向實際帶寬8GB/s,PCIe 6.0 x16單向帶寬128GB/s、雙向帶寬256GB/s。

PCIe 6.0將延續PCIe 3.0時代引入的128b/130b編碼方式,但加入全新的脈衝幅度調製PAM4,取代PCIe 5.0 NRZ,可以在單個通道、同樣時間內封包更多數據,以及低延遲前向糾錯(FEC)和相關機制,以改進帶寬效率。

今年的PCI-SIG開發者大會將於6月初舉行,屆時會有超過25家組織成員對PCIe 6.0規範進行面對面討論,更多細節也會對外公佈。

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大家可能會感到疑惑:PCIe規範更新換代如此迅速,我該買哪個版本的產品最好?是不是現在入手PCIe 4.0的很快就會過時呢?

其實大可不必有此擔憂,因為任何科技都是在不斷髮展演進的,永遠都會有更好的出現,自己有需要的時候就上,“等等黨”是沒有盡頭的……

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PCIe總線規範升級,影響最大的消費級產品,一個是SSD固態硬盤,另一個就是GPU顯卡。巧合的是,NVIDIA、AMD下一代大核心都有了新消息,當然它們才走到PCIe 4.0。

3月23日的GTC大會可能是NVIDIA正式揭曉新一代GPU架構的窗口時間。本週,名為KittyCorgi的爆料新人公佈了不少Ampere(安培)核心的技術資料,雖說真實性還有待作證,但也不妨先瞧一瞧。

依據這份爆料,Ampere GPU核心面積高達826mm2,如果基於7nm打造的話,晶體管規模將相當恐怖。

具體到內部,對應RTX 3080 Ti的“GA103”核心分為6組GPC單元,每組GPC擁有10個SM單元,一共是60個SM單元,3840個CUDA(若是一個SM單元增加到128個CUDA,那就是7680,基於核心面積,後者可能性倒是更大),顯存位寬320bit。此前,RTX 2080 Ti的TU102是72個SM單元,有效68個,總計4608個CUDA。

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對應RTX 3080的“GA104”核心同樣是6組GPC,每組GPC削減為8個SM單元,一共是48個SM,3072或6144個CUDA,256bit顯存位寬,都支持PCIe 4.0。

回到SM單元內部,INT32單元不變,FP32規模翻倍,Tensor Core翻倍,L1增大,光追單元升級為RT Core Advanced。

期待老黃儘快揭曉Ampere、Hopper……

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NVIDIA在專業及遊戲GPU上已經分開設計幾年了,AMD這邊也有類似的做法了,在7nm Navi系列GPU上,AMD的目標就是在高能效下保證所需的性能,沒有盲目追求大核心。

目前的Navi 10核心不過40組CU單元,總計2560個流處理器單元,即便是傳聞中的big Navi大核心,CU單元也不過是80組,最多5120個流處理器單元。

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AMD真正的大核心應該是之前洩露的大角(Arcturus),它首發用於新一代Radeon Instinct MI100加速卡中,爆料顯示其GPU基礎頻率1091MHz,加速頻率1333MHz,搭配32GB HBM2顯存,典型功耗為200W。

更讓人驚訝的是,這個大角GPU採用的還不是Navi家族的RDNA或者RDNA2架構,還是之前的Vega架構,但

核心規模翻倍,總計128組CU單元,分為8x16組,合計8192個流處理器單元

種種跡象表明,AMD在大核心GPU上沒打算上RDNA架構,而是繼續魔改Vega架構,大概是考慮到加速卡市場上Vega架構比較容易擴展規模,優化多年也比較穩妥了的緣故,反正AMD的GPU暫時也沒可能侵蝕NVIDIA的AI、光追市場。

在核心規模翻倍的情況下,大角GPU的功耗還從之前的300W降至200W,這主要是通過降低1/3的頻率來實現能耗的改進,比較RX Vega遊戲卡就是這樣,在較低頻率下能效尚可,高頻率能效就完全失控了,在遊戲卡上是得不償失。

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