超前業界需求 PCIe 6.0大改版

2023-02-22
作者 Anthea Chuang,EE Times Taiwan

PCIe 6.0規格傳輸速率達到64GT/s,為了達到這麼高的傳輸速率,PCIe 6.0使用了與以往各代規格不同的)編碼和訊令技術…

一直以來,PCI-SIG在公佈新一版的PCI Express (PCIe)規範時,總是無意外的將下一代規格的資料傳輸速率提升一倍,可以說是PCI-SIG的「既定公式」。因此,2020年11月發佈的PCIe 6.0規格草案中,也毫無意外的將速度提升一倍來到64GT/s。不僅如此,為了提升6.0版傳輸速率,PCI-SIG還採用新的編碼、訊令技術。為什麼PCI-SIG那麼熱衷於將每一版的速度提升一倍?日前PCI-SIG副總裁暨開發人員大會主席Richard Solomon,在台灣舉辦的開發人員大會中特別說明。

從2010年發佈的PCIe 3.0版開始,PCIe各代的版本就維持著較前一版規格傳輸速度增加一倍的腳步,Solomon指出,PCI-SIG的目標一直是讓PCIe各版本的傳輸速度能夠領先業界與市場應用的需求,一方面展現出PCI-SIG持續積極且快速地公佈新一代規格的決心,且這樣的做法業界反應也是正面的。

 

 

(來源:PCI-SIG)

 

Solomon強調,目前PCIe技術規格提出時間,比實際應用產品進入市場時間有明顯落差,但一些新興應用需求,如人工智慧(AI)、機器學習(ML),或是需要大量資料運算分析的應用不斷成長,PCI-SIG的確需要比業界更快的速度來制定新一代規格,才能夠滿足更多新技術應用成長趨勢。雖然總是有些意外,使得PCIe各代的規格不能依照既定時間發佈,但PCI-SIG的目標一直是不變的。

為提升傳輸速率導入新技術

預計在2023年正式推出的PCIe 6.0規格,甚至是2025年發佈的7.0版,也是遵循著PCI-SIG的目標所制定。Solomon表示,PCIe 6.0規格傳輸速率達到64GT/s,為了達到這麼高的傳輸速率,PCIe 6.0使用了與以往各代規格不同的1b/1b (Fit Mode)編碼和PAM4訊令技術,雖然透過這兩項技術成功將6.0規格速率拉到64GT/s,卻也導致錯誤率上升的問題。因此,PCI-SIG亦在PCIe 6.0版中加入了向前糾錯(FEC)功能,以減少誤碼率(BER)。此外,PCIe 6.0具備低延遲、高可靠性傳輸特性,並向下相容前代技術。

 

(來源:PCI-SIG)

 

想當然爾,PCIe 7.0的傳輸速度將是128 GT/s,目前PCI-SIG公佈的初始規格中,PCIe 7.0也將沿用1b/1b (Fit Mode)編碼和PAM4訊令技術。Solomon坦言,5.0到6.0有較大的技術上的改革,6.0到7.0現在看起來的確技術上變化較小,最大的挑戰是如何再將傳輸速度提升一倍,因此PCI-SIG工作小組持續討論中,以便在2025年可推出符合市場需求的標準規格。預計7.0版仍將持續往低延遲、高可靠性傳輸邁進,朝改善傳輸功率與傳輸效率方向演進,並維持向下相容過往PCIe規格的特性。

 

(來源:PCI-SIG)

 

不僅PCIe技術規格持續演進,PCIe傳輸纜線的規格也持續更新中,以便讓整個應用系統的內部與外部都能達到最佳的傳輸效果。Solomon進一步說明,以現階段PCIe 6.0與7.0標準的規劃架構來看,其鎖定的應用包括超級運算、高效能運算(HPC)、資料中心/企業伺服器、人工智慧/機器學習、汽車、物聯網(IoT)軍用/航太,以及儲存等需要高傳輸速率的應用。

 

 

 

 

 

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