El mes que viene llegarán las primeras placas base y los primeros dispositivos que soportarán en PCIe 4.0, con una duplicación en el ancho de banda y multitud de mejoras de rendimiento. Sin embargo, este estándar durará poco, ya que dos años después llegará PCIe 5.0, cuyas especificaciones finales fueron publicadas a finales de mayo. Ahora, la PCI-SIG ya está pensando en PCIe 6.0 y las mejoras que va a traernos.
PCIe 6.0 llegará en 2021, y volverá a duplicar la velocidad de tu placa
Las primeras placas base con soporte para PCIe 4.0 costarán en torno a 200 euros para las más asequibles, mientras que los SSD costarán 249 euros para los modelos de 1 TB capaces de alcanzar velocidades de 5 GB/s. Si la mejora de PCIe 4.0 y 5.0 ya nos sorprendía, la de PCI 6.0 será todavía más espectacular, ya que el aumento de ancho de banda es exponencial.
La PCI-SIG ha anunciado que ya están trabajando en la especificación de PCIe 6.0, que duplicará el ancho de banda de cada puerto hasta alcanzar los 128 GB/s, siendo 8 veces superior a la de los puertos PCIe 3.0 de nuestras placas, o cuatro veces más que los PCIe 4.0 que veremos en el mercado en julio.
Así, la asociación pone solución a los problemas de ancho de banda que puedan encontrarse los fabricantes, y se adelanta a los futuros productos que puedan saturar estos conectores actuales. PCI 6.0 es probablemente la actualización más innovadora e importante con respecto a 3.0.
Pulse-Amplitude Modulation 4 (PAM4): nueva forma de mejorar el ancho de banda en la misma frecuencia
La clave para esto es que con PCIe 4.0 y 5.0, la longitud de los conectores ha tenido que ser reducida, y volver a duplicar simplemente la velocidad no es la solución. Por ello, para este nuevo estándar se cambia de la tecnología Non-Return-to-Zero (NRZ) a Pulse-Amplitude Modulation 4 (PAM4) para solucionar este problema.
Esta tecnología duplica el número de estados eléctricos que puede tener una celda (similar a lo que hacen las memorias NAND MLC de los SSD), pasando de 2 a 4. Así, en lugar de poder ser 0 y 1, ahora puede ser 00, 01, 10 y 11. Gracias a ello, puede llevar datos al doble de velocidad sin tener que duplicar el ancho de banda. La frecuencia de funcionamiento es de en torno a 30 GHz.
PAM4 no es algo nuevo, ya que se usa en conectores Ethernet 200G, pero sí es una novedad que se haga uso de ella en los conectores PCI. A cambio, esta tecnología es algo más cara que NRZ, aunque una vez empiece a introducirse en masa su coste disminuirá.
Además, este cambio viene también con inconvenientes, como tener que introducir Forward Error Correction (FEC) para compensar que la señal es más sensible y frágil. Esta corrección de errores debe ser muy rápida, ya que si se introduce latencia podríamos tener problemas de rendimiento. Por suerte, los fabricantes tendrán que incorporar compatibilidad con NRZ y PAM4, ya que PCIe 6.0 es retrocompatible con los estándares previos que usan NRZ.
| Slot | PCIe 1.0 | PCIe 2.0 | PCIe 3.0 | PCIe 4.0 | PCIe 5.0 | PCIe 6,0 |
| 2003 | 2007 | 2010 | 2017 | 2019 | 2021 | |
| x1 | 0,25 GB/s | 0,5 GB/s | 1 GB/s | 2 GB/s | 4 GB/s | 8 GB/s |
| x2 | 0,5 GB/s | 1 GB/s | 2 GB/s | 4 GB/s | 8 GB/s | 16 GB/s |
| x4 | 1 GB/s | 2 GB/s | 4 GB/s | 8 GB/s | 16 GB/s | 32 GB/s |
| x8 | 2 GB/s | 4 GB/s | 8 GB/s | 16 GB/s | 32 GB/s | 64 GB/s |
| x16 | 4 GB/s | 8 GB/s | 16 GB/s | 32 GB/s | 64 GB/s | 128 GB/s |
En definitiva, tenemos un nuevo estándar ultrarrápido en camino, donde un conector x1 tendrá la misma velocidad que un x8 actual, o que un conector x2 será como el x16 más rápido de las placas con PCIe 3.0 de la actualidad. Habrá que esperar por lo menos hasta 2023 para ver las primeras placas con estos conectores, ya que la PCI-SIG se comprometió a aumentar la cadencia con la que lanzaban nuevos estándares de PCIe.