PCI-Express 3.0 – muito mais que uma nova versão

Os desafios para operar um dispositivo a 8GHz e padronizar o mercado de Virtual I/O. O novo padrão da PCI-SIG, pode marcar uma nova era para computadores pessoais.

PCI-SIG

O Peripheral Component Interconnect Special Interest Group (PCI SIG), informou que a revisão 3.0 será finalizada em novembro e os primeiros protótipos produtos baseados nesta versão começarão a ser testados em 2011.

A terceira geração da especificação PCI Express 3.0 operará a 8.0GT/s (8.0GHz) e utilizará esquemas de codificação 128 bits e 130 bits. Um detalhe é que já existem duas extensões para esta tecnologia, que foram propostas em 2008 pela AMD e HP.

Uma delas é chamada “Lightweight Notification” e permitirá que coprocessadores e outros chips possam se intercomunicar através da memória do sistema. A comunicação é feita através de uma transação PCIe, sem que seja necessário interromper o processador host.

A outra extensão é chamada “Protocol Multiplexing”, um recurso que permite que os chips alternem dinamicamente entre sete protocolos distintos além do PCIe. Isto permitirá a criação de chips únicos compatíveis com HyperTransport, PCIe, QuickPath Interconnect, Ethernet e outros barramentos.

As primeiras empresas que utilizarão a especificação PCI Express 3.0 serão as fabricantes de SSDs (discos de estado sólido), placas de vídeo e de placas de rede de 100Gb e 40Gb Ethernet.

A PCI-SIG, em conferência anual de membros havia anunciado que a especificação final da PCI Experess 3.0 seria lançada até junho de 2010, contudo, um atraso foi anunciado por Al Yanes, presidente do PCI-SIG.

Yanes comentou que grande parte do atraso está relacionado com a verificação de produtos no laboratório, certificando-se que os aparelhos mais antigos podem funcionar corretamente no novo slot.

Segundo os engenheiros da PCI-SIG, alguns desafios terão de ser superados para se atingir a vertiginosa freqüência de 8GHz na interconexão de placas, no entanto, grupos trabalham em paralelo em duas frentes: uma equipe desenvolve o hardware utilizando o conceito de virtual I/O e outra trabalha na atualização do cabo de conexão que, na atual versão, é capaz de operar numa freqüência de 5GHz ( PCI-e 2.0).

“Neste caso específico, a tecnologia trará inovações e maior capacidade, mas com a necessidade de ainda ser compatível com versões anteriores, tivemos que fazer a diligência necessária para mudar a data”, disse Al Yanes , presidente do SIG PCI.

Em meados de 2011, CIs gráficos de alta performance, poderão estar utilizando a nova especificação, dentro de desktops Hig End e servidores top de linha, utilizando cartões de 10 Giga bit Ethernet e cartões no padrão Fiber Channel de 8 Giga bits.

Outro ponto interessante que o Sr. Yanes ressaltou, é decisão de escolher uma taxa de 8GHz ao invés de 10 GHz, por exemplo. Com uma unânime preocupação mundial com a economia de energia, o uso de 10GHz, demandaria um consumo extra exponencial, se comparado com a taxa de 8GHz.

Devido ao novo conceito de Virtual I/O, o trabalho conjunto com empresas de hardware e software é fator indispensável, fato este que marca uma importante mudança. Costumeiramente grandes fabricantes de informática, desenvolveram seus próprios conceitos de I/O Virtual, levando a um custo maior e lenta popularização.

Um pouco sobre Vitual I/O
PCIe-v3Com o processamento de informações crescendo exponencialmente, hardwares são combinados para trabalhar em paralelo para atender a demanda.

Um exemplo bem próximo dos amantes de games são os PCs com cartões gráficos utilizando a Tecnologias: SLI da NVidia e o Crossfire da ATI.

Na imagem ao lado, duas placas GForce da NVidia com a tecnologia SLI.

Cada um desenvolveu uma forma proprietária de combinar várias placas de vídeo que, trabalhando em paralelo, usam o máximo do barramento, normalmente no padrão PCI-e x16, para entregar dados muito mais rápido que antes.

Cartões de vídeo Rateon da ATI, interligadas no padrão CrossFire

A exigência ao hardware é extrema, sendo necessário ter uma boa placa mãe, cpu, memória, HD e fonte chaveada para que a experiência com jogos, cada vez mais complexa na redenrização de imagens, bem como, vídeos de altíssima definição, não fiquem dando irritantes pulos.

O grande problema está na arquitetura que você tem em seu micro, sendo que apenas um número limitado de slots PCI-e pode ser acondicionado, devido a vários motivos: espaço, consumo, custo, gerenciamento interno do hardware, entre outros.

A mudança radical vem de uma idéia muito simples: tal qual como numa rede de computadores, onde cada computador possui um ID único, constituído de seu MAC address e endereço IP, na arquitetura Virtual I/O, periféricos passam a trabalhar numa filosofia similar a dos nós de rede, tendo um controlador DMA especial para que a emulação de diversos drivers na máquina possam comunicar-se com o processador.

PCIe-v3O conceito, na verdade não é novo, pois tecnologias como Fiber Channel, já são usados há anos por dispositivos de armazenamento, permitindo que HDs estejam fisicamente distantes, porém sincronizados com servidores ou super estações de trabalho para processamento de vídeo, por exemplo.

Vemos ao lado, uma imagem de um cartão Fiber Channel, para interfacear computadores e storages.

O Virtual I/O, propostos pela PCI SIG, tentar padronizar as diversas iniciativas de I/O virtual, permitindo uma gradual queda de custo.

Isto significa dizer, que seu notebook, em um futuro muito próximo, poderá estar trabalhando com processamento paralelo equivalente ao que hoje é exclusividade de servidores de alto desempenho. Uma vez que muitos fabricantes poderão oferecer periféricos com a mesma tecnologia, permitindo uma popularização ou, em outras palavras, um preço que caiba em nosso bolso.

Um futuro feliz, e muito rápido, no horizonte
Use sua imaginação e tente vislumbrar o que o seu micro pessoal poderá alcançar muito em breve! As novidades são muitas: USB 3.0 Super Speed, SATA 6Gbps, e muitos outros que estão por vir.

É interessante comentar, a estratégia cada vez mais comum, de empresas de hardware e software trabalharem em consórcios para o desenvolvimento de padrões. Se bem que possam haver “ruídos” na competição, os benefícios podem ser enormes.

Basta você olhar a quantidade de PCs que existem no mercado, atendendo aos mais diferentes gostos e bolsos. Se a IBM tivesse ficado com a exclusividade do bom e velho PC- XT, será que teríamos esta diversidade?

Somente benefícios podem ser imaginados, pois, a qualidade dos produtos melhora, o custo cai bem mais rápido e as novidades chagam até nós com muito mais possibilidade de escolha. Os amantes da tecnologia, agradecem.

Fonte: Baboo/Guilherme Leal

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