PCIe互连芯片的定义及分类
PCIe互连芯片是数据中心和服务器高速数据互连的核心组件,遵循PCI-SIG标准体系,主要产品分为两大类:
• PCIe Retimer芯片:适用于PCIe协议的超高速信号调理芯片,主要用于解决数据在高速、远距离传输场景中时序不齐、损耗严重、完整性差等问题,在CPU与高速外设(如GPU、AI加速卡、SSD卡及网卡等)的互连中发挥重要作用。
• PCIe Switch芯片:用于扩展接口数量,通过内部交换架构实现多设备(如NIC、SSD、GPU)的高速数据转发,实现更多设备间的高密度PCIe互连。
近年来,PCIe协议技术迭代加速:从PCIe 5.0(32GT/s)升级至PCIe 6.0(64GT/s),传输速率实现翻倍,最新发佈的PCIe 7.0规范更将单通道速率提升至128GT/s。
在下游应用方面,支持PCIe 5.0协议的相关芯片和设备正在成为市场主流,未来技术将持续向更高速率、更低延迟及低功耗方向演进,以匹配AI服务器等新兴场景的高速互连需求。
PCIe互连芯片市场规模
PCIe互连芯片市场规模从2022年的469.2百万美元快速增长至2024年的2,288.6百万美元。行业预测显示,未来该市场将持续高速增长,预计2030年市场规模将达到7,761.0百万美元,2025至2030年间的年複合增长率高达20.1%。
PCIe互连芯片市场的主要驱动因素
• AI服务器出货量激增,拉动芯片需求放量:AI服务器架构中,随著GPU/AI芯片数量持续攀升、模型规模迅速扩大,对系统带宽及高速互连需求大幅增长,PCIe互连芯片已成为高速设备间互连的关键器件。
PCIe Switch提供扩展或聚合能力,并允许更多的设备连接到一个PCle端口,而PCIe Retimer则用于保障系统的信号完整性与稳定性,提升高速信号的有效传输距离。以一台主流8卡GPU服务器为例,通常需配备2至4个PCIe Switch实现拓扑扩展,同时需要8至16个Retimer,以延长CPU与外设间的有效传输距离。因此,PCIe互连芯片已成为AI服务器中不可或缺的核心器件,其需求量与AI服务器出货量呈正相关。
• PCIe协议持续迭代升级,拓展应用场景边界:目前PCIe 5.0正在逐步成为市场主流,未来还将进一步向PCIe 6.0及PCIe 7.0演进,PCIe协议每次迭代将带来数据传输速率翻倍,由此驱动两大增长逻辑:一方面,更高速率带来更複杂的信号完整性问题,PCIe Retimer的应用场景从当前的CPU及GPU/AI加速卡/SSD/网卡互连,将延伸至有源线缆(AEC)、边缘计算设备、智能汽车等连接密集型场景;另一方面,协议迭代推动服务器集群组网需求,PCIe Switch需承担多设备带宽优化与拓扑架构升级任务,在AI推理服务、数据中心高密度部署等场景中重要性持续提升。
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