PCIe 6.0のサーマルスロットリング計画はパフォーマンスにブレーキをかける可能性がある

PCのCPUは過熱を防ぐためにスロットリングを行うことは、多くのマニアが知っています。GPUやほとんどのPCIe 50 SSDには、巨大なヒートシンクとブロワーが搭載されています。しかし、サーマルスロットリングの最新の犠牲者は、PCI Expressバスそのものかもしれません。PCI Expressバスは、リンク速度を低下させたり、レーンの一部をシャットダウンするようにプログラムされているのです。

これは、Intelの新しいドライバが示唆する、眉をひそめるようなシナリオです。IntelのLinux用PCI Expressドライバの開発を監視してきたPhoronixは、最新版では熱負荷が発生した場合にPCI Expressのリンク速度を制限できるようになったと指摘しています。ここで重要なのは「bwctrl」という用語です。

これは、適切に冷却されたGPUやSSDであっても、PCI Expressリンク自体の速度低下により、通常通りのデータにアクセスできない可能性があることを示唆しています。さらに悪いことに、ドライバーが必要に応じてPCIeレーンの一部をシャットダウンし、冷却を維持する可能性も考えられます。つまり、PCI Express x16接続が低速にスロットリングされ、その後レーンがシャットダウンされ、x8接続に切り替わってしまう可能性があります。

kernel.org の通知では、後者は PCI Express 6.0 まで不可能であると述べられていますが、それほど遠い将来ではありません。

「このシリーズは、PCIeリンク速度を熱的な理由から制限するために、PCIe帯域幅コントローラー（bwctrl）と関連するPCIe冷却ドライバーをサーマルコア側に追加します」とIntelのエンジニアであるIlpo Järvinen氏は記しています。「PCIe帯域幅コントローラーは、PCI Expressバスポートのサービスドライバーです。サービスドライバーが速度変更をサポートしている場合、各ポートに対して冷却デバイスが作成されます。このシリーズは、PCIeリンク速度の制御のみをサポートします。PCIeリンク幅の制御も有用かもしれませんが、私の知る限り、PCIe 6.0（L0p）まではそのためのメカニズムがないため、このシリーズではリンク幅の調整は追加されません。」

PCI Express 6.0仕様は2022年に発表されましたが、ハードウェアはまだ登場していません。（ただし、PCI-SIGは当初、デバイスがこの仕様のサポートを開始するのは2024年3月と予測していたため、近いうちに登場する予定です。）現在、Intelはサーバーを念頭に置いた冷却ソリューションを検討しているようです。

しかし、PCIe 5 SSDはすでに存在し、専用のクーラーを必要としています。PCIe 6ではさらに強力な冷却が必要になることは容易に想像できます。また、PCI Expressの帯域幅スロットリングとリンク幅制御は、極端なシナリオでは残念な副作用となる可能性があります。

著者: マーク・ハッハマン、PCWorld シニア編集者