Doppelte Transferrate: PCIe-4.0-Spezifikation ist fertig

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Die Spezifikation für die kommende Schnittstellen-Generation PCI Express 4.0 ist fertig. Das hat das Standardisierungsgremium PCI-SIG (Peripheral Component Interconnect Special Interest Group) mitgeteilt. Version 1.0 der PCIe-4.0-Spezifikation steht auf der Website der PCI-SIG für Mitglieder zum Download bereit. Die Spezifikation beschreibt dabei die PCI-Express-Architektur, Verbindungsattribute, Details zum Fabric-Management sowie die Programmierschnittstelle, die für das Design von PCIe-4.0-kompatiblen Geräten notwendig sind. Bis normale Nutzer PCIe-4.0-Geräte in den Händen halten, wird es noch eine Weile dauern – im Profi-Bereich dürfte es schneller gehen. Bereits im Juni 2017 hatte die PCI-SIG die Version 0.9 fertiggestellt, die bereits alle wesentlichen Neuerungen enthielt.

Getrieben durch Server und Storage

Im Vergleich zum bisherigen Standard PCI Express 3.0 verdoppelt PCIe 4.0 die Datentransferrate von 8 GT/s auf 16 GT/s, erlaubt also rund 2 GByte/s pro Lane. Getrieben ist der Bedarf nach einer schnelleren PCIe-Verbindung vor allem von der Storage- und Netzwerk-Industrie. NVMe-SSDs mit M.2- und U.2-Anschlüssen sind auf vier PCIe-Lanes beschränkt, über PCIe 3.0 also auf 4 GByte/s. Die derzeit schnellsten M.2-SSDs übertragen in der Praxis bereits 3,6 GByte/s, kommen also dem theoretischen Maximum von PCIe 3.0 sehr nahe.

PCIe 5.0 verdoppelt Transferrate erneut

Auf der Roadmap der PCI-SIG findet sich auch schon die fünfte Generation von PCI Express, für die erneut eine Bandbreitenverdopplung ansteht – auf dann 32 GT/s beziehungsweise 4 GByte/s pro PCIe-Lane. Die Spezifikation steckt allerdings noch in einer äußerst frühen Erarbeitungsphase. Bis sie fertig ist und entsprechende Geräte auf den Markt kommen, vergehen folglich noch mehrere Jahre.

NVLink und Co

Für herkömmliche Grafikkarten – bisher immer einer der Treiber von neuen PCIe-Spezifikationen – reicht selbst PCIe 3.0 locker aus. Anders sieht es bei professionellen Grafik- beziehungsweise Rechenkarten aus, bei denen es in Server- und Supercomputer-Systemen auf den schnellen Datenaustausch zwischen mehreren GPUs ankommt. Hierbei setzt Nvidia mit der im März angekündigten GPU-Generation Volta auf die zweite Generation des High-Speed-Interconnects NVLink, mit dem über sechs NVLink-Links bis zu 300 GByte/s möglich sind. (mfi)