Intel rozwiązuje problem przegrzewania się PCIe 6. Wystarczył sterownik wprowadzający thorttling

Ponieważ kolejne wersje PCIe nieustannie zapewniają większą przepustowość i wyższe szybkości transferu, pośrednio prowadzi to do nadmiernego wytwarzania ciepła – z tym wyzwaniem Intel radzi sobie w zupełnie nowy sposób dzięki zaktualizowanemu sterownikowi dla systemu Linux. „Kontroler przepustowości PCIe” typu open source ma na celu automatyczne ograniczanie prędkości łącza, gdy temperatura osiągnie określony próg.

Podstawowym problemem jest to, że stale rosnące prędkości PCIe wymagają lepszej integralności sygnału i mniejszych strat sygnału. Osiągnięcie tego często wymaga wyższych taktowań, większej mocy i optymalizacji kodowania – a wszystko to generuje dodatkowe ciepło. Weźmy jako przykład dyski SSD PCIe 5.0. Dzięki szybkości transferu wynoszącej 32 GT/s (dwa razy większej niż PCIe 4.0) często wymagają dodatkowych, nierzadko aktywnych coolerów, aby rozproszyć ciepło przy długotrwałym obciążeniu.

Sterownik Intela, nad którym firma pracuje od ponad roku, pozwala Linuksowi selektywnie zmniejszać prędkość łącza PCIe, gdy temperatura staje się zbyt wysoka.

Sterownik Intela, nad którym firma pracuje od ponad roku, pozwala Linuksowi selektywnie zmniejszać prędkość łącza PCIe, gdy temperatura staje się zbyt wysoka. Rejestruje „urządzenie chłodzące” dla każdego portu PCIe, które umożliwia dostosowanie szybkości łącza. Spowolnienie łącza PCIe powinno pomóc złagodzić ciśnienie termiczne powodowane przez nagrzewające się GPU, dyski SSD i inne urządzenia peryferyjne.

„W tej serii dodano jedynie obsługę kontrolowania szybkości łącza PCIe” – napisał inżynier Intela Ilpo Järvinen w uwagach do najnowszych poprawek. „Kontrolowanie szerokości łącza PCIe może być również przydatne, ale o ile mi wiadomo, nie ma na to mechanizmu aż do PCIe 6.0 (L0p), więc w tej serii nie dodano ograniczania szerokości łącza”.

Jak widać, brak możliwości dostosowania szerokości łącza jest obecnym ograniczeniem, ale Intel przygląda się tej możliwości. Na razie nowy sterownik dla systemu Linux koncentruje się wyłącznie na ograniczaniu szybkości łącza w celu złagodzenia problemów termicznych. Jest to proste rozwiązanie programowe pozwalające rozwiązać problemy związane z przegrzewaniem się, jakie stwarzają coraz większe prędkości PCIe. Umożliwiając systemowi operacyjnemu automatyczne zmniejszanie szybkości łącza dla poszczególnych portów, umożliwia to dynamiczną optymalizację parametrów termicznych pod obciążeniem.

Chociaż wydaje się, że sterownik jest przeznaczony głównie dla serwerów, technologia ta może okazać się bardzo użyteczna również w przypadku komputerów stacjonarnych i systemów mobilnych. Na przykład łącze procesora graficznego x16 może tymczasowo spaść do prędkości x8, jeśli temperatura będzie zbyt wysoka. Oczywiście oznaczałoby to zmniejszoną przepustowość, co prawdopodobnie miałoby wpływ na wydajność.

W ubiegłym roku konsorcjum PCI-SIG udostępniło swoim członkom pierwszą wersję roboczą specyfikacji 0.3 dla interfejsu PCIe 7.0. Szczegółów wciąż brakuje, ale ogłoszenie potwierdziło, że ewolucja PCIe przebiega zgodnie z harmonogramem, a wersja 7.0 ma podwoić przepustowość wersji 6.0, zapewniając przepustowość 512 GB/s za pośrednictwem łączy x16. Nic więc dziwnego, że nadchodzące standardy będą wymagały bardziej agresywnego chłodzenia.

Nowy sterownik kontrolera przepustowości PCIe przeszedł do tej pory pięć poprawek, podczas gdy inżynierowie Intela nadal udoskonalają implementację throttlingu termicznego. Nie jest to jeszcze sfinalizowane, ale wdrożenie prawdopodobnie nastąpi w przyszłym roku.