隨著PCIe版本不斷追求更高的帶寬和更快的傳輸速率,速度的提高間接導致熱量的過剩--英特爾正在通過更新Linux驅動程序以全新的方式應對這一挑戰。這個開源的"PCIe帶寬控制器"旨在當熱量達到一定閾值時自動控制鏈路速度。
核心問題在於 PCIe 不斷提高的速度要求更好的信號完整性和更低的信號損耗。要做到這一點,往往需要更高的時鐘、更大的功率和編碼優化,而所有這些都會產生額外的熱量。以 PCIe 5.0 固態硬盤為例。它們的傳輸速率為 32GT/s(是 PCIe 4.0 的兩倍),因此經常需要專用的冷卻解決方案來在持續負載下散熱。
英特爾的這款驅動程序已經開發一年多,當溫度過高時,Linux 可以選擇性地降低 PCIe 鏈接速度。它為每個 PCIe 端口註冊一個"冷卻設備"狀態,允許調整鏈路速度。降低 PCIe 鏈路速度有助於減輕熱運行的 GPU、SSD 和其他外設帶來的熱壓力。
英特爾工程師 Ilpo Järvinen 在最新的補丁說明中寫道:"該系列僅增加對控制 PCIe 鏈路速度的支持。"控制 PCIe 鏈路寬度可能也很有用,但目前看來,在 PCIe 6.0(L0p)之前還沒有這方面的機制,因此本系列沒有增加鏈路寬度節流功能。"
如你所見,無法調整鏈接寬度是目前還未解決的限制,但英特爾也在關註並計劃實現這一功能。
目前,新的 Linux 驅動程序隻專註於鏈路速度節流,以緩解散熱問題。這是一個簡單直接的軟件解決方案,可以解決 PCIe 速度越來越快所帶來的熱量問題。通過讓操作系統自動降低每個端口的鏈路速率,它提供一種在負載情況下動態優化散熱的方法。
雖然該驅動程序最初似乎主要針對服務器,但事實證明,這項技術對臺式機和移動系統也非常有用。例如,如果運行溫度過高,x16 GPU 鏈路可以暫時降到 x8 模式。當然,這意味著帶寬減少,可能會影響硬件性能。
去年,PCI-SIG 聯盟向成員發佈PCIe 7.0的首個 0.3 審查規范草案。雖然細節還很少,但該公告證實 PCIe 的發展正在按計劃進行,7.0 將把 6.0 的帶寬提高一倍,通過 x16 鏈路達到驚人的 512GB/s 吞吐量。我們不難相信,即將推出的標準將需要更強的冷卻能力。
隨著英特爾工程師不斷完善熱節流技術的實施,新的 PCIe 帶寬控制器驅動程序迄今已經歷五次修訂。雖然還沒有最終確定,但很可能會在明年左右采用。