作為歷史上使用最廣泛、可擴(kuò)展性最強(qiáng)的互聯(lián)技術(shù)，PCIe標(biāo)準(zhǔn)自21世紀(jì)初正式創(chuàng)立以來(lái)，它便一直作為數(shù)據(jù)中心和計(jì)算應(yīng)用芯片間數(shù)據(jù)傳輸?shù)男袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)而存在。而在近幾年間，隨著全球數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，PCIe標(biāo)準(zhǔn)的更迭自3.0到4.0的“七年之癢”之后，便如同火箭升空一般進(jìn)入了快速迭代期。

2022年1月，PCI-SIG正式發(fā)布了PCIe 6.0規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)v1.0版本，延續(xù)了一如既往的慣例，PCIe6.0標(biāo)準(zhǔn)下的帶寬進(jìn)一步倍增。不僅如此，PCIe6.0更是被業(yè)內(nèi)視為PCIe問(wèn)世近20年以來(lái)變化最大的一個(gè)版本，那么PCIe6.0究竟帶來(lái)了哪些改變？

?在近期Rambus舉辦的PCIe6.0線上新品發(fā)布會(huì)上，Rambus正式發(fā)布了面向下一代數(shù)據(jù)中心的PCIe6.0控制器。在采訪中，Rambus戰(zhàn)略營(yíng)銷(xiāo)副總裁Matt Jones與Rambus大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷也與在場(chǎng)記者分享了他們對(duì)于PCIe 6.0標(biāo)準(zhǔn)的前沿看法與PCIe6.0最新的技術(shù)發(fā)展。

PCIe 6.0——“變”從何來(lái)？

一般提到PCIe 每次的技術(shù)迭代，我們最先想到的便是數(shù)據(jù)傳輸速率的提升，每次出現(xiàn)新一代產(chǎn)品，這一性能指標(biāo)基本上都是翻倍的。在PCIe領(lǐng)域，通常會(huì)用GT/s作為它的衡量單位。回到PCIe 1.0和2.0時(shí)代，那個(gè)時(shí)候它們的理論數(shù)據(jù)傳輸率大概是2.5和5GT/s，但考慮到具體采用的編碼技術(shù)和信號(hào)傳導(dǎo)模式，實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率大概是2和4GT/s。這樣算起來(lái)，到現(xiàn)在的速率高達(dá)64GT/s的PCIe 6.0，也實(shí)現(xiàn)了每一代標(biāo)準(zhǔn)速率翻倍的愿景和目標(biāo)。

?在PCIe 6.0之前，各代PCIe采用的都是NRZ調(diào)制信號(hào)，即不歸零編碼，采用0或1兩個(gè)電壓等級(jí)，每一個(gè)時(shí)鐘周期只能傳輸1bit的信號(hào)。也就是說(shuō)，NRZ只采用了高低兩種信號(hào)電平。因此，相對(duì)于PAM4采用的四電平，一般也將NRZ稱作PAM2 。而PCIe 6.0為了實(shí)現(xiàn)高達(dá)64GT/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，則突破性地采用了PAM4調(diào)制信號(hào)。

通過(guò)PAM4，每個(gè)時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù)傳輸可以達(dá)到2bit，而并不僅僅是單bit的數(shù)據(jù)傳輸。PAM4采用四個(gè)不同的電平等級(jí)。這就意味著在同樣的電壓波動(dòng)范圍之內(nèi)和同樣的時(shí)鐘周期內(nèi)，由于PAM4的電壓等級(jí)比PAM2高了兩個(gè)。這種變化帶來(lái)了另外兩個(gè)重要的影響，即更低的電壓裕度和更高的誤碼率，使得在設(shè)備中保證信號(hào)完整性成為了一個(gè)非常關(guān)鍵的難題。

同時(shí)為了在保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸速率的前提下解決PAM4本身的問(wèn)題，PCIe?6.0采用了前向糾錯(cuò)技術(shù)（FEC）。FEC本質(zhì)上是一種算法技術(shù)，可以在數(shù)據(jù)傳輸鏈路中確保所有信號(hào)的完整性。

Matt Jones在采訪中表示：數(shù)據(jù)傳輸速率的上升以及PAM4這項(xiàng)技術(shù)本身會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的能耗可能會(huì)上升，每一比特?cái)?shù)據(jù)傳輸造成的單位數(shù)據(jù)能耗也會(huì)增加。為了減少整體系統(tǒng)的能耗，PCIe 6.0采用了顛覆式的L0p模式，其本質(zhì)是通過(guò)動(dòng)態(tài)的信道分配，允許將每個(gè)通道進(jìn)行封閉或者打開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的節(jié)能。

Rambus PCIe 6.0控制器——“變”中尋解

為了更好幫助廠商適應(yīng)PCIe6.0時(shí)代帶來(lái)的全新改變，Rambus推出了新一代PCIe 6.0控制器。根據(jù)PCIe 6.0的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，Rambus的PCIe 6.0控制器的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)64GT/s，同時(shí)該控制器還集成了完整性和數(shù)據(jù)加密（IDE）引擎，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同PCIe設(shè)備的PCIe通路之間的安全傳輸。

?在數(shù)據(jù)中心低碳轉(zhuǎn)型需求的推動(dòng)下，Rambus PCIe 6.0控制器在功耗、面積以及延遲上都特別進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化，特別在降低能耗方面，以幫助確保PCIe?6.0成為數(shù)據(jù)中心解決方案的一塊關(guān)鍵基石，進(jìn)而推動(dòng)環(huán)保型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，并減少對(duì)散熱管理的需求，降低成本。

同時(shí)在靈活性上，Rambus PCIe 6.0控制器還能夠靈活地支持多種操作模式，保障客戶的前期投資。除了支持PCI端點(diǎn)、根端口、雙模式和交換機(jī)端口配置外，它還能向后兼容所有前代的PCIe標(biāo)準(zhǔn)，確保與客戶的現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)相容。

?Matt Jones對(duì)記者透露：就企業(yè)市場(chǎng)而言，PCIe?6.0支持的速度允許企業(yè)市場(chǎng)繼續(xù)增加千兆以太網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面的鏈接，進(jìn)而支持400 800 GbE，甚至速率高達(dá)1.6TbE的以太網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)在企業(yè)內(nèi)部的服務(wù)器中，PCI 6.0標(biāo)準(zhǔn)所支持的高數(shù)據(jù)傳輸速率和低延遲的可用性將使專(zhuān)門(mén)針對(duì)AI云計(jì)算和大數(shù)據(jù)新興工作負(fù)載的分解式或分布式計(jì)算的演變成為可能。

蘇雷在采訪的最后表示：目前Rambus的業(yè)務(wù)主要是圍繞數(shù)據(jù)中心應(yīng)用展開(kāi)的，來(lái)自數(shù)據(jù)中心及其細(xì)分市場(chǎng)的收入達(dá)到75%以上。除了PCIe的突破之外，近期我們也在CXL技術(shù)領(lǐng)域扮演著先鋒者的角色。去年，我們發(fā)布CXL內(nèi)存互連計(jì)劃，推出了一系列面向數(shù)據(jù)中心的新的解決方案，目標(biāo)是讓數(shù)據(jù)中心架構(gòu)進(jìn)入下一個(gè)更高效節(jié)能的新階段。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据增长浪潮下，PCIe 6.0的问与Rambus的答的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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