PCIe 7.0正式發佈，光纖規範同步亮相，啓動PCIe - asiasworldcity.hk

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公衆號記得加星標??，第一時間看推送不會錯過。來源：內容編譯自pcisig。PCI-SIG今日宣佈向會員正式發佈PCI Express ( PCIe ) 7.0規範，該規範速度達到128.0 GT/s。PCIe 7.0規範面向數據驅動型應用，例如人工智能/機器學習 (AI/ML)、800G 以太網、雲計算和量子計算。PCIe 8.0規範的探索工作已在進行中，以繼續支持行業在PCIe技術生態系統中的投資和產品路線圖。PCIe 7.0 規範特性：通過 x16 配置提供 128.0 GT/s 原始比特率和高達 512 GB/s 的雙向速率採用 PAM4（4 級脈衝幅度調製）信令和基於 Flit 的編碼提供更高的電源效率保持與前幾代 PCIe 技術的向後兼容性PCI-SIG 總裁兼主席 Al Yanes 表示：“PCIe 技術在過去二十多年一直是高帶寬、低延遲 IO 互連的首選。我們很高興宣佈發佈 PCIe 7.0 規範，這延續了我們每三年將 IO 帶寬翻一番的悠久傳統。隨着人工智能應用的持續快速擴展，下一代 PCIe 技術將滿足部署 AI 的數據密集型市場的帶寬需求，包括超大規模數據中心、高性能計算 (HPC)、汽車以及軍事/航空航天。”“PCIe 規範的最終版本發佈是一箇特殊的時刻，”More Than Moore 首席分析師兼首席執行官 Ian Cutress 表示。“儘管業界在高速信號方面制定標準非常複雜，但通過 PCIe 技術實現的計算和網絡需求的增長卻達到了前所未有的水平。數據中心已準備好開始部署基於 PCIe 7.0 技術的網絡，而且我接觸到的幾乎所有 ASIC 公司都已與 IP 提供商接洽，並準備從中獲益。儘管 PCIe 6.0 的部署已經非常普及和備受關注，但 PCIe 7.0 規範比以往任何版本都更受關注。”如上所述，就實際帶寬而言，PCIe 7.0 將通過 x16 通道配置提供高達 128.0 GT/s 的比特率和高達 512 GB/s 的雙向帶寬。PCIe 7.0 還採用了 PAM4（四級脈衝幅度調製）信號和基於 Flit 的編碼。該技術將實現更高的能效，並保持與前幾代 PCIe 技術的向後兼容性。與此同期，PCI-SIG宣佈推出 PCIe光纖互連解決方案。PCI-SIG今日宣佈了一項新的光纖互連規範修訂，旨在提升PCI Express ( PCIe )技術的性能。“光學感知重定時器工程變更通知”(ECN) 修訂了 PCIe 6.4 規範和新的PCIe 7.0 規範，納入了基於 PCIe 重定時器的解決方案，爲通過光纖實現 PCIe 技術提供了首個行業標準化方法。PCI-SIG 總裁兼主席 Al Yanes 表示：“我們看到了基於 PCIe 技術的行業標準光互連的需求，而 Optical Aware Retimer ECN 是添加模塊化光解決方案的第一步。我們預計該技術將首先應用於人工智能/機器學習和雲等數據中心應用。隨着 PCIe 技術逐漸普及，我們預見到衆多細分市場將出現創新用例。”光學感知重定時器ECN：無縫支持各種光學技術，用於現有符合 PCIe 6.4 和 7.0 規範的交換機、根複合體和端點硅片設計之間的光學互連擴大機架和艙室的覆蓋範圍允許跨電域和光域進行多路複用和數據映射比銅纜解決方案更緊湊的實現爲什麼 PCIe 7.0 適用於現代 AI 數據中心基礎設施現代 AI 工作負載需要一種專門的架構，該架構集成了多箇加速器，並與中央處理器協同工作。一些最先進的架構要求單個計算單元內最多包含 1,024 個加速器。因此，計算擴展結構需要最快的互連，以便通過高吞吐量 I/O 網絡將數百個加速器連接到一起，從而有效地訓練這些 AI 模型。PCI-SIG 於 2022 年發佈了 PCIe 7.0 技術，並計劃於 2025 年發佈完整規範（實際他們也如期發佈了）。此項發展旨在滿足數據密集型應用和市場的巨大帶寬需求，包括人工智能/機器學習 (AI/ML)、1.6T/800G 以太網網絡、高性能計算 (HPC) 以及高性能計算數據中心的量子計算。PCIe 7.0 將在加速器、處理器、網卡 (NIC) 和其他組件之間提供低延遲、低功耗且可靠的連接，確保高性能計算環境的高效連接。PCIe 7.0 代表了 AI 和 HPC 硬件基礎設施的重大進步，提供了多項關鍵優勢，可滿足持續創新和前所未有的數據集的需求：更高的帶寬：PCIe 7.0 的帶寬是 PCIe 6.0 的兩倍，雙向傳輸速度高達 512 GB/s，擁有 16 條 128 GT/s 的通道。這種增強的帶寬對於快速高效地處理大量數據至關重要，這對於 AI 和 HPC 應用至關重要。低延遲：通過提高信號速率，PCIe 7.0 降低了對 AI 算法中的實時處理和響應能力以及 HPC 中的高速數據處理至關重要的延遲。兼容性和可擴展性：PCIe 7.0 保持與前幾代 PCIe 的向後兼容性，確保與現有硬件的互操作性，併爲未來的升級提供可擴展性。這對於將新技術無縫集成到現有的 AI 和 HPC 基礎設施中至關重要。能源效率：儘管性能有所提升，但 PCIe 7.0 仍旨在保持或提高能源效率，這對於降低數據中心和大型計算設施的總體運營成本和環境影響至關重要。高級功能：PCIe 7.0 引入了新功能和優化，進一步增強了其在要求苛刻的應用中的實用性，包括改進的通道裕度功能、增強的錯誤檢測和報告機制，以及對 CXL 等新興技術的支持。通道覆蓋範圍和信號完整性考量：PCIe 7.0 的目標通道覆蓋範圍與 PCIe 6.0 保持一致，在單連接拓撲中採用 4 英寸 - 14 英寸系統佈線和 2 英寸 - 4 英寸 AIC 佈線，焊盤間通道損耗高達 -36dB。爲了最大限度地降低根複合體參考封裝中的插入損耗和反射，通過最大限度地減少串擾來改善連接器插入損耗、回波損耗、PCB 損耗以及過孔插入和回波損耗。參考發射機被指定爲 4 抽頭 Tx 均衡方案，需要進一步研究鏈路裕度對抽頭係數分辨率和 Tx 預設的敏感性。發射機和參考時鐘抖動規格幾乎是 PCIe 6.0 的一半，需要更精確、更迭代的方法進行芯片級、電路板和封裝的協同設計。參考接收機由擬議的基於 CTLE 和 ADC 的參考接收機架構組成。PAM-4 128Gbps 壓力眼圖方法、抖動容限、校準通道和接收機校準眼圖模板的規格均尚未定義。此外，還將定義根複合體 (RC) 和端點 (EP) 的參考封裝模型。PCIe 7.0 連接器的增強和向光學解決方案的過渡卡機電 (CEM) 連接器由 PCI-SIG 開發，於 2000 年首次推出，對於連接主板與附加卡 (AIC) 和轉接卡至關重要。它們支持各種模塊，例如用於存儲的 SSD、用於圖形處理的 GPU、用於網絡連接的 NIC 以及 ML/DL 或混合計算模塊。對於 PCIe 7.0 CEM 連接器，重點在於減少反射和串擾，確保低電纜損耗、乾淨的導體端接，並最大限度地減少偏移和週期性諧振。PCIe 7.0 連接器和電纜具有嚴格的信號完整性要求，目前正在討論回波損耗偏移等新指標，以提高更高速度下的信號質量和可靠性。此外，PCI-SIG 成立 PCIe 光纖工作組，標誌着其突破了銅纜信號傳輸（尤其是 CopprLink 外部電纜）的限制，開始擁抱光纖解決方案。光纖佈線技術最近被引入 PCI-SIG，引發了人們對擴展計算網絡物理覆蓋範圍的熱情。這項技術具有更低延遲和增強熱管理能力等優勢。對 PCIe 光纖鏈路的雙重關注包括在協議層調整邏輯通信方案，同時在物理層引入具有更佳熱管理和優化光纖鏈路的新規格。這些改進旨在滿足高性能計算和網絡領域對速度、可靠性和效率日益增長的需求。向 128Gbps PCIe 標準的過渡標誌着芯片設計的重大演進，有望擴展功能、提高緩存一致性，並帶來新的設計挑戰，包括：擴展功能：光纖鏈路可實現更大的傳輸範圍和更高的數據速率，突破銅纜的限制。這有助於提升性能，同時降低功耗和延遲。緩存一致性：128Gbps SerDes & Controller 的 CuLink 與光纖鏈路集成，支持緩存一致性。這允許處理器和加速器之間高效共享資源，從而優化整體系統性能。設計挑戰：確保128Gbps的信號完整性和電源完整性至關重要。設計裕度對於補償這些高速鏈路中的線對內偏移和通道間偏移至關重要。行爲接收器模型：128 Gbps 的 Rx 模型集成了先進的功能，例如功能更強大的前饋均衡器 (FFE) 和抽頭數更高的數字反饋均衡器。實際設計預計將超越最低要求，在所有實際 PVT（工藝、電壓、溫度）條件下實現目標誤碼率 (BER)。壓力測試與驗證：生成壓力激勵信號的技術對於驗證這些先進的接收機至關重要。這包括在早期標準的基礎上進行升級以支持 PAM4 調製以及新的信道和測試要求。https://www.businesswire.com/news/home/20250611299049/en/PCI-SIG-Releases-PCIe-7.0-Specification-to-Support-the-Bandwidth-Demands-of-Artificial-Intelligence-at-128.0-GTs-Transfer-Rates*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4063期內容，歡迎關注。加星標??第一時間看推送，小號防走丟求推薦

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