PCI Express 6.0: Todo lo que sabemos hasta la fecha

El estándar PCIe 6.0 duplica el ancho de banda de la generación anterior y abre la puerta a SSD ultrarrápidos, GPU más eficientes y servidores con mayor capacidad de transferencia. Una nueva interfaz que llega con novedades para ofrecer un ancho de banda de vértigo, aunque no todos los dispositivos lo puedan exprimir al máximo desde su lanzamiento…

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Tabla comparativa entre generaciones de PCI Express

Generación	Velocidad por canal	Ancho de banda x16	codec señal	Año estándar
PCIe 1.0	2.5 GT/s	8 GB/s	NRZ	2003
PCIe 2.0	5 GT/s	16 GB/s	NRZ	2007
PCIe 3.0	8 GT/s	32 GB/s	NRZ	2010
PCIe 4.0	16 GT/s	64 GB/s	NRZ	2017
PCIe 5.0	32 GT/s	128 GB/s	NRZ	2019
PCIe 6.0	64 GT/s	256 GB/s	PAM4	2022
PCIe 7.0	128 GT/s	512 GB/s	PAM4	En desarrollo

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Novedades de PCIe 6.0 o PCIe Gen 6

PCI Express 6.0, también conocido como PCIe 6.0, es la nueva generación de la interfaz de comunicación utilizada por tarjetas gráficas, SSD NVMe, aceleradores de inteligencia artificial, tarjetas de red y otros componentes de alto rendimiento que necesitan un enlace de gran ancho de banda y velocidad. Como sabes, esta interfaz permite flexibilidad a la hora de implementarse con diferentes formatos y ranuras, o canales.

La entidad encargada de su desarrollo y definición de especificaciones es PCI-SIG, como JEDEC lo es de la memoria. Y, por lo que sabemos, las novedades definidas por esta entidad para la PCIe 6.0, además de mejorar el ancho de banda, como es de esperar, también habrá otras mejoras:

• Doble de velocidad por canal o línea respecto a PCIe 5.0, lo que significará 64 GT/s por canal.
• En configuraciones x16 se alcanzarán los 256 GB/s bidireccionales.
• Se utilizará señalización PAM4 (Pulse Amplitude Modulation with 4 Levels), uno de los cambios más importantes de este estándar, abandonando la señalización NRZ tradicional, donde cada ciclo transmitía un único valor binario para permitir hasta 4 niveles de señal distintos por ciclo de reloj. De hecho, gracias a esto se consigue duplicar el ancho de banda sin necesidad de duplicar la frecuencia física del reloj, y por tanto el consumo y la temperatura.
• Se implementa corrección de errores FEC (Forward Error Correction), para que a pesar de la complejidad añadida y riesgo de errores eléctricos por el aumento de señalización, no se produzcan errores, manteniendo la estabilidad. Ten en cuenta que la integridad de señal se ha convertido en uno de los mayores desafíos técnicos del hardware moderno, como ocurre en la RAM, y en otros tipos de bus…
• Retrocompatibilidad, como ocurría con los anteriores estándares o generaciones. Esto significa que podrá funcionar con dispositivos PCIe 5.0, PCIe 4.0, etc. Aunque no podrá usar la velocidad máxima del PCIe 6.0, sino que estará limitado a la máxima admitida por la generación del dispositivo en cuestión.

Orientado a inteligencia artificial y centros de datos

Aunque PCIe 6.0 también llegará al mercado doméstico, gran parte de su diseño está claramente orientado a:

• Centros de datos.
• Servidores de IA.
• Redes de alta velocidad.
• Supercomputación o HPC.
• Aceleradores GPU.
• Tarjetas de red de alto rendimiento.
• Unidades de almacenamiento SSD ultra-rápidas.

La inteligencia artificial moderna mueve cantidades enormes de datos constantemente, y eso está obligando a rediseñar toda la infraestructura de interconexión. PCIe 6.0 es una respuesta directa a esa nueva realidad tecnológica. Ninguna sorpresa, ya que es lo que se está viendo en toda la industria, orientando todo a esta nueva demanda, como también ocurre con la DDR6, y futuras tecnologías que se optimizan para IA.

Sí que llegará al mercado de consumo para futuras tarjetas gráficas de alta gama y para unidades SSD NVMe del futuro, pero por el momento, como sabes, para el almacenamiento es suficiente con el PCIe 4.0 incluso, pero poco a poco irán mejorando su ancho de banda y velocidad para poder saturar canales PCIe 5.0 y también lo harán con los PCIe 6.0. Lo que intento decir es que convivirán con generaciones anteriores como ahora vemos que ocurre con PCIe 5.0 y PCIe 4.0 e incluso PCIe 3.0 en algunos sistemas.

Se prevé que las unidades SSD NVMe adopten PCIe 6.0 en un futuro, superando los 14 GB/s que ya consiguen con el actual estándar PCIe 5.0. Esto será muy positivo para acelerar cargas de vídeo 8K, IA generativa en local, simulación, bases de datos de gran tamaño, streaming de datos en tiempo real, e incluso videojuegos de mondo abierto…

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