Évolution des normes PCIe PCIe 3.0 reste le choix dominant sur le marché grand public, tandis que 5.0 prend de l'ampleur

Normes SSD PCIe

Introduction:

Les performances de base du bus PCIe résident dans son taux de transfert et sa bande passante. Pour répondre aux demandes croissantes de bande passante d'E/S, la norme de bus PCIe a subi cinq générations de mises à jour. En suivant les progrès de la technologie de transfert de données, PCIe évolue à un rythme d'environ une génération tous les trois ans. Dans cet article, nous explorerons la progression historique de la norme PCIe et discuterons de la domination de PCIe 3.0 sur le marché grand public, ainsi que de l'adoption accélérée de PCIe 5.0.

Évolution des normes PCIe :

1. PCIe 1.0 : Introduit en 2003 par PCI-SIG, PCIe 1.0 fonctionnait à une fréquence de canal de 2,5 GHz, offrant un taux de transfert de données de 250 Mo/s.

2. PCIe 2.0 : Sorti en janvier 2007, PCIe 2.0 a doublé la fréquence du canal à 5 GHz par rapport à son prédécesseur, ce qui a permis de doubler la capacité de transfert de 500 Mo/s.

3. PCIe 3.0 : La spécification pour PCIe 3.0 a été publiée en 2010. Cependant, en raison des limitations technologiques de l'époque, l'amélioration de l'efficacité de la troisième génération n'était que d'environ 60 %.

4. PCIe 4.0 : Après un écart de sept ans avec la troisième génération, la spécification PCIe 4.0 a été officiellement lancée, avec un taux de transfert de données de 2 Go/s.

5. PCIe 5.0 : En raison de la publication retardée de la spécification de quatrième génération, PCIe 5.0 a été introduit à peine deux ans plus tard. En janvier 2022, la spécification de sixième génération a également été officiellement dévoilée.

La concurrence de plusieurs générations PCIe :

PCIe 3.0 détient actuellement la majorité des parts de marché en tant que choix dominant, les SSD PCIe 3.0 étant estimés représenter 81 % du marché en 2021, selon Forward Insights. À court terme, la majorité des utilisateurs du marché grand public n'ont pas besoin d'opérations fréquentes de lecture/écriture de fichiers volumineux. Par conséquent, le PCIe 3.0 économique et mature continuera de dominer les PC et les périphériques à usage général. Cependant, Forward Insights prédit que PCIe 4.0 représentera 19 % de tous les SSD PCIe dans les centres de données en 2021 et passera à 77 % d'ici 2025. Au cours de la même période, la part de marché des SSD PCIe 3.0 devrait diminuer à 11 % en 2025. PCIe 5.0 vient d'entrer dans le secteur des centres de données, en se concentrant sur le marché des serveurs d'entreprise pour répondre aux exigences de débit élevé des appareils hautes performances, en particulier dans le cloud computing et l'edge computing. Les experts du secteur prévoient que PCIe 5.0 captera 70 à 80 % de part de marché d'ici 2023.

PCIe 3.0 : le choix grand public sur le marché grand public

PCIe 3.0, lancé en 2010, avait le cycle de vie le plus long de toute la série, s'étendant sur sept ans. Depuis son introduction, PCIe 3.0 a progressivement gagné en popularité sur les PC et les serveurs et est devenu le protocole d'interface le plus mature du marché. Bien que des normes de bus plus élevées entraînent des sauts de performances, elles impliquent des coûts accrus, des problèmes de compatibilité et la nécessité d'un matériel mis à niveau. En conséquence, PCIe 3.0 reste le choix grand public pour la plupart des consommateurs en raison de ses performances satisfaisantes pour les besoins informatiques généraux.

PCIe 4.0 : transition des centres de données vers le marché grand public

PCIe 4.0, sorti en 2017, a d'abord trouvé sa place dans les centres de données et les environnements d'entreprise en raison de ses capacités de vitesse et de bande passante améliorées. Cependant, avec l'adoption croissante du support PCIe 4.0 par les principaux fabricants de matériel comme Intel et AMD, il a commencé à faire son chemin sur le marché grand public. PCIe 4.0 offre le double de la bande passante de son prédécesseur, permettant des taux de transfert de données plus rapides et des performances améliorées pour les applications haut de gamme telles que les jeux, la création de contenu et les tâches gourmandes en données. Au fur et à mesure que de plus en plus de composants compatibles PCIe 4.0 seront disponibles, les consommateurs auront plus d'options pour exploiter ses capacités et profiter de sa vitesse accrue.

PCIe 5.0 : répondre aux exigences du calcul haute performance

Sorti en 2019, PCIe 5.0 représente la dernière avancée de la norme PCIe. Avec un taux de transfert de données de 4 Go/s, PCIe 5.0 fournit deux fois la bande passante de PCIe 4.0. L'objectif principal de PCIe 5.0 est de répondre aux exigences du calcul haute performance, en particulier dans les centres de données, le cloud computing et les environnements informatiques de pointe. Son débit accru répond au besoin croissant d'un traitement plus rapide des données, permettant une communication plus efficace et plus rapide entre les composants. Bien que PCIe 5.0 ne soit pas encore largement adopté sur le marché grand public, il devrait prendre de l'ampleur dans les années à venir, car de plus en plus de fabricants de matériel intègrent la prise en charge de PCIe 5.0 dans leurs produits.

PCIe 6.0 : avancées pour atteindre ses capacités de transfert de données à haute vitesse.

Un changement important est le passage de la signalisation sans retour à zéro (NRZ) utilisée dans les versions PCIe précédentes à la modulation d'amplitude d'impulsion avec codage à 4 niveaux (PAM-4). Le codage PAM-4 permet des débits de données plus élevés en transmettant quatre niveaux de tension différents par symbole, doublant ainsi la capacité de données par unité de temps par rapport à NRZ.

De plus, PCIe 6.0 intègre la correction d'erreur directe (FEC) pour améliorer l'intégrité du signal et réduire les erreurs lors de la transmission. FEC ajoute des informations redondantes au flux de données, permettant au récepteur de détecter et de corriger les erreurs de transmission, conduisant à des transferts de données plus fiables.

L'adoption de PCIe 6.0 devrait être progressive, en commençant principalement par les centres de données, les environnements de cloud computing et d'autres applications informatiques hautes performances. Au fur et à mesure que la technologie mûrit et devient plus rentable, elle finira par se répercuter sur les appareils grand public, offrant un transfert de données encore plus rapide et plus efficace pour les tâches exigeantes.

La tendance générale du marché est que le produit grand public de KingSpec, le XG7000 Pro, se vend exceptionnellement bien, tandis que le SSD industriel de Yansen suit de près les progrès technologiques. Au quatrième trimestre 2022, Yansen a introduit une solution PCIe 4.0 et devrait développer une solution PCIe 5.0 de qualité industrielle au deuxième trimestre 2023 pour répondre aux demandes du marché. Parallèlement, le développement d'une solution PCIe 6.0 est également inclus dans les plans à long terme de l'entreprise.