Coup de boost sur les (inter)connexions : Ultra Ethernet 1.0, PCIe 7.0 et optique
Des Go/s comme s’il en pleuvait
Ces derniers jours, plusieurs annonces ont été faites du côté de l’interconnexion. L’Ultra Ethernet passe en version finale après des mois de développement, comme le PCIe 7.0 qui double les débits par rapport au PCIe 6.0. Enfin, le PCI-SIG annonce le PCIe Optical Interconnect Solution pour du PCIe via des fibres optiques.
L’Ultra Ethernet, cela fait plus d’un an déjà qu’on en a parlé sur Next. Ce protocole est développé par l’Ultra Ethernet Consortium, ou UEC. Le but n’est pas de « remanier Ethernet », mais de « régler » ce protocole afin d’« améliorer l’efficacité des charges de travail ayant des exigences de performances spécifiques ».
L’Ultra Ethernet débarque en version finale
Ultra Ethernet se pose pour rappel en concurrent de l’Infiniband de NVIDIA. « Malgré le succès de la sémantique RDMA (Remote Direct Memory Access) issue du monde Infiniband et portée vers Ethernet au travers du protocole RoCE (RDMA over Converged Ethernet), il reste des limitations de passage à l’échelle de RoCE que l’Ultra Ethernet Consortium va résoudre », nous expliquait Rémy Gauguey, data center software architect chez Kalray et ancien du CEA.
L’Ultra Ethernet passe « une étape cruciale » cette semaine avec la mise en ligne de la version 1.0 de ses caractéristiques techniques. S’il en est besoin, le consortium précise que le but est de répondre aux besoins « modernes » que sont les systèmes pour l’intelligence artificielle et le calcul haute performance.
Le consortium précise que ce standard est ouvert et interopérable afin d’éviter un « verrouillage des fournisseurs ». Le PDF de 562 pages des caractéristiques d’Ultra Ethernet est librement téléchargeable, ainsi qu’un livre blanc. Une vidéo de présentation a aussi été mise en ligne.
Dans les membres du comité directeur, on retrouve AMD, Arista, Broadcom, Cisco, Eviden, HPE, Intel, Meta, Microsoft et Oracle. La liste des membres de manière générale est plus longue avec Google Cloud, NVIDIA, Qualcomm, Synopsys, Marvell…
PCIe 7.0 en version finale (PCIe 8.0 en embuscade)
De son côté, le PCI-SIG en charge du PCI Express annonce la version finale du PCIe 7.0 (dont les détails sont limités à ses membres). Rien de surprenant puisque les brouillons se sont enchainés ces derniers mois. Comme le veut la tradition, chaque nouvelle version est l’occasion de doubler les débits théoriques.
Le PCIe 7.0 peut ainsi atteindre jusqu’à 256 Go/s en x16 (16 lignes, le maximum possible) dans un sens et donc 512 Go/s en x16 en bi-directionnel. Côté technique, le PCIe 7.0 reste en PAM 4 (modulation d’amplitude d’impulsion sur quatre niveaux) avec « une faible latence et une haute fiabilité », tout en améliorant « l’efficacité énergétique », selon le PCI-SIG. Une foire aux questions est disponible par ici.
Les cibles sont, sans surprise, multiples : IA, machine learning, HPC, cloud et datacenters ; bref, les poncifs du moment. « Même avec la popularité et l’attention qui ont été consacrées au déploiement de PCIe 6.0, la spécification PCIe 7.0 suscite plus d’enthousiasme que n’importe quelle version précédente », affirme le consortium.
Pour rappel, les dernières cartes graphiques d’AMD et NVIDIA sont en PCIe 5.0 pour le moment.
Lors de la PCI-SIG DevCon de ce mois de juin, le consortium a annoncé travailler sur le PCIe 8.0… ce qui ne surprendra personne. Aucun détail n’est donné pour le moment.
Voici pour rappel les évolutions des 22 dernières années (en bi-directionnel) :
- PCIe 1.0 (2003) : jusqu’à 8 Go/s en x16
- PCIe 2.0 (2007) : jusqu’à 16 Go/s en x16
- PCIe 3.0 (2010) : jusqu’à 32 Go/s en x16
- PCIe 4.0 (2017) : jusqu’à 64 Go/s en x16
- PCIe 5.0 (2019) : jusqu’à 128 Go/s en x16
- PCIe 6.0 (2022) : jusqu’à 256 Go/s en x16
- PCIe 7.0 (2025) : jusqu’à 512 Go/s en x16
Le PCIe passe à l’optique
Le PCI-SIG annonce aussi le PCIe Optical Interconnect Solution. Il s’intègre dans les versions 6.4 et 7.0 du PCIe et devient « la première solution optique PCIe ». Le consortium ne veut pas se limiter à un type de fibre et affirme que sa technologie peut fonctionner « de manière transparente sur diverses technologies optiques ».
Cette technologie a déjà fait l’objet de démonstrations par le passé, notamment chez Synopsys. Le PCI-SIG avait de son côté annoncé des travaux d’exploration en août 2023.
Auteur : Sébastien Gavois
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