PCI Express 6.0：為下一代數據中心帶來(lái)前所未有的性能

近二十年來(lái)，PCI Express?（PCIe?）規范一直是計算領(lǐng)域的首選互連標準。從2010年發(fā)布的PCIe 3.0開(kāi)始，每一代新標準的信號傳輸速率都比上一代增加一倍，而且在滿(mǎn)足各種用例的帶寬需求方面遠遠領(lǐng)先于市場(chǎng)。

但近年來(lái)，人工智能/機器學(xué)習（AI/ML）、高性能計算（HPC）等性能關(guān)鍵型應用所產(chǎn)生的數據呈現爆發(fā)式增長(cháng)，企業(yè)也紛紛上云。面對巨大的數據流量，數據中心在數據處理和數據存儲上正承受著(zhù)極限壓力，這也使得服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )設備上的PCIe互連成為瓶頸。

PCIe 6.0 - 服務(wù)于高帶寬要求的應用

為了不斷滿(mǎn)足行業(yè)對高速率、低延遲互連的需求，PCI-SIG發(fā)布了PCIe 6.0規范。該規范將數據傳輸速率提升至64 GT/s，相較PCIe 5.0規范（32 GT/s）帶寬和能效提高了一倍。

為了實(shí)現這一帶寬的巨大飛躍全新的PCIe 6標準作出了一些根本性的改變：

-PAM4調制信號：PCIe 6.0使用PAM4取代了PCIe 5.0和前幾代標準所使用的NRZ調制信號，實(shí)現了更快的數據傳輸和更高的帶寬。

-前向糾錯（FEC）：為了減少因PAM4調制信號而增加的誤碼率，PCIe 6.0加入了FEC。

-固定大小數據包（FLIT）模式：PCIe 6.0采用FLIT模式來(lái)簡(jiǎn)化控制器層面的數據管理并提高帶寬效率、降低延遲和減少控制器的占用空間。

-L0p模式：PCIe 6.0利用這一低功耗模式使流量在更少的通道上運行，起到了節能的效果。

憑借這些創(chuàng )新，我們預計，PCIe6.0技術(shù)將大大紓解行業(yè)所面臨的帶寬困境，并為數據中心帶來(lái)最佳的性能。

專(zhuān)為PCIe 6.0打造的Rambus IP解決方案

憑借在高速信號領(lǐng)域30多年的專(zhuān)業(yè)知識和近20年的PCIe解決方案的實(shí)施經(jīng)驗，Rambus推出了一款專(zhuān)為ASIC而設計的可配置和可擴展控制器IP——PCIe 6.0控制器解決方案。

該控制器支持PCIe 6.0規范并向后兼容PCIe 5.0、4.0和3.1/3.0規范。它還支持6.x版本的PCI Express物理層接口（PIPE）規范。這款控制器提供了一個(gè)高效率的發(fā)射器（Tx）和接收器（Rx）接口，具有可配置的總線(xiàn)寬度。該IP旨在滿(mǎn)足眾多客戶(hù)和行業(yè)用例的需求，支持端點(diǎn)、根端口、交換端口和雙模式拓撲結構配置，可提供多種不同的使用模式。Rambus所提供的圖形用戶(hù)界面（GUI）向導使設計人員可以通過(guò)啟用、禁用和調整大量參數，來(lái)根據他們的具體要求設定使用該IP。

隨著(zhù)數據在計算系統中的價(jià)值迅速上升，保證設備內部和設備間鏈路的安全已成為一項關(guān)鍵任務(wù)。因此，Rambus PCIe 6.0控制器提供了一個(gè)集成的IDE（完整性和數據加密）安全引擎，并對其性能進(jìn)行了優(yōu)化。此外，Rambus還提供一個(gè)PCIe 6.0 Retimer控制器。

顯示Rambus PCIe 6.0 Retimer控制器的Retimer芯片框圖

技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)對更高帶寬永無(wú)止境的追求。PCIe 6.0代表了最新一代的系統接口標準，而隨著(zhù)PCI Express標準現以?xún)赡隇橐粋€(gè)升級周期，PCIe 6.0將成為實(shí)現更高計算性能水平的重要組成部分。

作者：Matt Jones，Rambus接口IP戰略營(yíng)銷(xiāo)副總裁