Les évolutions de la norme PCI-Express se suivent et se ressemblent plus ou moins. Alors que le PCI-Express 5.0 (4 Go par ligne, 64 Go/s en 16x) est loin d'être généralisé, le PCI-Express 7.0 a été officialisé par le PCI-SIG. Cette évolution double les débits du PCIe 6.0, qui doublait déjà ceux du PCIe 5.0, et on passe donc à 16 Go/s par ligne et 256 Go/s en 16x. Mais si le PCI-Express 8.0 est déjà sur les rails, un problème demeure : il va falloir attendre de longues années pour en profiter.
Prenons le cas du PCIe 5.0 : la norme a été finalisée début 2019 et elle n'a commencé à être déployée dans les plateformes grand public que fin 2021. Mais dans la pratique, les premiers SSD PCI-Express 5.0 datent de mi 2023 et Nvidia, le plus gros fabricant de cartes graphiques, ne propose des GPU compatibles que depuis quelques mois avec ses GeForce RTX 5000. Qui plus est, même en 2025, le PCI-Express 5.0 reste assez rare : beaucoup de cartes mères se limitent au PCIe 4.0 pour des raisons pratiques. C'est d'ailleurs le cas chez Apple : le Thunderbolt 5 travaille en PCI-Express 4.0, comme les emplacements PCIe du Mac Pro.
Les SSD PCI-Express 6.0 attendront 2030
Pour le PCIe 6.0, la donne est la même : l'annonce de la finalisation date de début 2022 et les plateformes compatibles ne sont pas réellement disponibles. Pour les fabricants de contrôleurs de SSD, comme Silicon Motion, il ne faut pas s'attendre à des SSD PCI-Express 6.0 avant 2030, selon Tom's Hardware. Actuellement, les meilleurs SSD classiques emploient quatre lignes et peuvent atteindre environ 16 Go/s en théorie, et entre 12 et 14 Go/s en pratique, et il va donc falloir se contenter de ça pendant encore quelques années. La seule voie possible actuellement pour dépasser ça est paradoxalement celle d'Apple, qui alloue une ligne par puce de mémoire NAND dans ses SSD : sur les grandes capacités de stockage, il y a plus que quatre lignes et donc potentiellement un débit plus élevé1.
Dans les faits, le PCI-Express 6.0 et le PCI-Express 7.0 ne sont pas inutiles pour autant : les deux technologies ciblent le monde des centres de données et les accélérateurs liés à l'IA, qui sont gourmands en bande passante. Dans une plateforme grand public, les deux normes ont un problème : la conception des cartes est compliquée. Un circuit sur une carte mère en PCI-Express 4.0 peut atteindre environ 30 cm en PCIe 4.0 avant de se retrouver avec un signal inutilisable, alors que la limite est de seulement 8 à 9 cm en PCIe 6.0. Des contraintes qu'il est possible de contourner en intégrant plus finement les composants et en partant sur des conceptions plus robustes dans le cas d'un centre de données, où le coût de la plateforme n'est pas nécessairement un problème. Mais dans un PC portable grand public qui ne doit pas dépasser quelques centaines d'euros ou dans une carte graphique dédiée, la longueur des traces devient un problème (très) important.
Enfin, c'est toujours important de le rappeler, si les SSD et quelques usages précis peuvent tirer parti directement d'une augmentation de la bande passante du bus, ce n'est pas réellement le cas des GPU. La différence entre PCI-Express 3.0, PCI-Express 4.0 et PCI-Express 5.0 demeure ténue dans la pratique, et les goulets d'étranglement dans ce domaine sont bien plus nombreux et plus prégnants que la liaison entre le GPU et le système dans la majorité des cas.
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C'est un choix qui a un défaut : les petites capacités (256 Go) sont moins rapides car il y a moins de lignes allouées. ↩︎
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