Шина PCI Express сегодня является ключевой в любом настольном компьютере или ноутбуке. Ведь она подключает к центральному процессору почти все его компоненты: видеокарту, накопители SSD, сетевые карты, звуковые карты и многие другие типы карт. PCI Express очень быстрая – принятая в 2022 году последняя ее версия 6.0 передает данные со скоростью до 256 ГБ/секунду. Но архитекторы PCI Express думают о будущем и в нем, похоже, для дальнейшего увеличения скорости нужно заменить медь на свет.
PCI Special Interest Group (PCI-SIG) формирует рабочую группу для разработки стандартизированного оптического соединения, которое могло бы заменить существующую сегодня электрическую шину с медной проволокой, которая есть в ПК. Замена электронов фотонами может сэкономить электроэнергию и уменьшить тепловыделение за счет уменьшения сопротивления, а также улучшить общую производительность компьютера.
Переход от электричества к свету в электронных устройствах был бы революционным – о подобном говорят уже несколько десятков лет. Поэтому не ожидайте, что оптический PCIe появится в ближайшее время хотя бы посредством спецификации, а не фактического продукта.
Во-первых, спецификацию PCI Express 7 планируется выпустить в 2025 году, предлагая колоссальные 512 ГБ в секунду. При этом сегодня в большинстве своем распространена периферия поколения PCI Express 4 — стандарта, который был завершен в 2017 году.
Также неясно, какую технологию примет SIG.В своем заявлении SIG кратко описал свои цели: «эта новая оптическая рабочая группа будет работать над тем, чтобы сделать архитектуру PCIe более удобной для оптики». Традиционно роль SIG состоит в том, чтобы просто опубликовать стандарт, обеспечивая взаимосвязь и позволяя производителям работать по общему стандарту.
Использование оптики для передачи данных ведется уже более десяти лет. Intel, например, впервые заговорила о технологии под названием Light Peak как оптической замене USB, от которой позже отказалась. Но к 2010 году Intel начала демонстрировать оптические соединения в ПК, которые могли достигать 50 Гбит/с. Технология, известная как кремниевая фотоника, может стать основой оптического соединения PCIe.
Одной из проблем энергоэффективности и производительности современной электроники есть соединение между чипами. К примеру, в многоядерном чипе соединение всех его ядер может фактически тратить более 80 процентов энергопотребления чипа. То есть в процессоре вашего телефона, ноутбука или ПК больше греются провода между транзисторами, а не сами транзисторы.
По всей вероятности, работа PCI-SIG в первую очередь принесет пользу серверам и облачным вычислениям, которые могут покрыть высокие затраты на раннее оборудование. Но если работа PCI SIG реализуется, есть большая вероятность, что когда-нибудь в наши компьютеры придет свет.
