PCI Express 4.0 und Konkurrenz für Thunderbolt

PCI Express 3.0 ist noch nicht richtig angekommen, da arbeitet die PCI Special Interest Group bereits an PCI Express 4.0. Eine Gruppe mit Mitarbeitern von AMD, Hewlett-Packard, IBM und Intel lotet bereits die technischen Möglichkeiten aus. Erstes Ergebnis: Zumindest die nächste Generation wird noch auf Kupferleitungen setzen.

Die Transferraten sollen verglichen mit PCI Express 3.0 mindestens doppelt so hoch ausfallen, was in Zahlen 16 Gigatransfers pro Sekunde bedeutet. Um dies zu erreichen, wird der Fokus auf den Verbindungen auf den PCBs liegen, für die möglicherweise auch neue Materialien zum Einsatz kommen müssen. Zudem müsse die Signalintegrität der Verbindungen verbessert werden. Doch trotz Verbesserungen in diesen Bereichen könnte es sein, dass die maximale Länge der Verbindungen von aktuell 20 auf 8 bis 12 Zoll reduziert werden muss. Sind dennoch längere Verbindungen nötig, müssten Repeater eingesetzt werden, was natürlich die Kosten in die Höhe treibt. Aber auch ohne den Einsatz von Repeatern werden die Kosten vermutlich steigen, was man aber einzugrenzen versucht. Bis es soweit ist, dauert es aber noch eine Weile. Derzeit plant die PCI SIG eine Einführung in etwa vier Jahren. Ob danach wirklich ein Wechsel zu optischen Verbindungen nötig wird, lässt sich derzeit noch nicht mit Sicherheit sagen.

Wesentlich früher dürfte die zweite Spezifikation an der gearbeitet wird sich in Geräten wiederfinden. In Konkurrenz zu dem von Intel und Apple entwickelten und erst im Februar vorgestellten Thunderbolt soll eine neue Arbeitsgruppe einen Standard für externe PCI-Express-Verbindungen ausarbeiten, die noch vor Juni 2013 von verschiedenen Herstellern implementiert werden soll. Bislang gibt es lediglich externe, bis zu acht Meter lange Verbindungen für Server und Rechenzentren, die aber maximal PCI Express 2.0 unterstützen.

Dabei will man auf Spielereien wie die Unterstützung mehrerer Protokolle und Daisy-Chaining verzichten, für die Controller an beiden Enden einer Verbindung nötig sind. Dafür soll der neue, zunächst auf PCI Express 3.0 basierende Standard mit flacheren Kabeln und Steckern – wichtig etwa für dünne Tablets –, höheren Transferraten, mehr Offenheit und geringeren Kosten punkten können. Mit bis zu vier Lanes sollen über eine Distanz von bis zu drei Metern Transferraten von bis zu 32 Gigabit pro Sekunde erreicht werden. Die angeschlossenen Geräte können über das Kabel auch mit Strom versorgt werden – vermutlich mit unter 20 Watt. In späteren Versionen ist auch die Verwendung optischer Kabel angedacht um längere Verbindungen und noch höhere Transferraten realisieren zu können.