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PCI Express 6.0 für Server

Ab 2024/2025 dürften Server auf den Markt kommen, die sich dank PCI Express und Compute Express Link (CXL) je nach Anwendung umkonfigurieren lassen.

Per CXL 2.0 und PCIe 5.0/6.0 sollen sich künftige Server (Hosts, hier mit „H“ abgekürzt) flexibel mit Speicherpools (Devices, D) koppeln lassen.

Bild: CXL Consortium

Im laufenden Jahr 2022 wollen sowohl Intel (Xeon-SP der vierten Generation „Sapphire Rapids“) als auch AMD (Epyc „Genoa“ mit Zen 4) ihre ersten Serverprozessoren mit PCI Express 5.0 (PCIe 5.0) verkaufen. Die Industrievereinigung PCI SIG hat aber bereits die Spezifikation für PCIe 6.0 finalisiert, die die maximale Datentransferrate abermals verdoppelt, nämlich von 4 auf 8 GByte/s pro PCIe-Lane. Dazu überträgt PCIe 6.0 pro Transferzyklus 2 Bit, nutzt also vier verschiedene Spannungspegel statt bisher zwei (vierstufige Pulsamplitudenmodulation, PAM4).

Per PCIe 6.0 x4 lassen sich in Zukunft folglich 32 GByte/s übertragen, was mehr ist, als ein DDR4-3200-Speicherkanal schafft (25,6 GByte/s). Server mit PCIe 6.0 könnten ab etwa 2024 serienreif werden. Die enormen Transferraten machen PCIe schnell genug für neuartige Komponenten wie CXL-Speichermodule, also eine RAM-Erweiterung per Compute Express Link (CXL). Ähnlich wie Non-Volatile Memory Express (NVMe) für SSDs setzt CXL auf PCIe auf, genauer: auf PCIe ab Version 5.0. Die erste CXL-Version bringt vor allem Cache-Kohärenz, die bei Rechenbeschleunigern Vorteile verspricht. CXL 2.0 bringt später Switches sowie Unterstützung für nichtflüchtigen Speicher. In Zukunft könnten sich Server mit PCIe 6.0 und CXL 2.0 flexibel aus einem Pool aus Hardwareressourcen zusammenstellen lassen, zumindest innerhalb eines Racks. (ciw@ct.de)