随着人工智能(AI)的发展，对数据传输速率的需求急剧上升。这一趋势在最新的PCIe标准——PCIe 7.0中得到了充分体现。该版本现已正式发布，主要面向AI/机器学习、800G以太网、云计算和量子计算等数据密集型应用。
该规范的主要特性包括：128.0GT/s的原始比特率，通过×16配置实现高达512GB/s的双向传输速率；采用4级脉冲幅度调制(PAM4)和基于Flit的编码方式；以及更高的能效表现。
PCI-SIG总裁Al Yanes在简报中表示：“这是一种渐进式演进，因为我们已经在6.0版本中引入了PAM4。”他补充道，基于Flit的编码方式也已在更早的版本中完成部署。
Yanes表示，与所有PCIe规范更新一样，7.0版本保持了与前几代PCIe技术的向后兼容性，并延续了每三年将I/O带宽翻倍的悠久传统。
“制定一项规范需要三年，技术创新需要三年，对前代技术的反馈也需要三年。”他说道，“这正是我们找到的最佳平衡(图1)。”
图1：PCIe 7.0继续保持每三年I/O带宽翻倍的传统。(来源：PCI-SIG)
Yanes补充说，将时钟频率翻倍并非易事，因此流片和验证需要三年时间。
PCIe 7.0改进的主要动力在于满足部署AI的数据密集型市场的带宽需求，包括超大规模数据中心和高性能计算。此外，Yanes表示，最新版本还支持军事/航空航天和汽车用例的需求。
自PCIe 6.0发布以来，PCI-SIG便从2022年起持续关注汽车行业。“我们一直在努力推动汽车行业更广泛的应用。我们希望对性能的需求能够推动汽车行业更接近PCIe标准。”
除了PCIe 7.0更新之外，PCI-SIG还宣布推出业界首个基于标准的光学感知重定时器(Optical Aware Retimer)解决方案。Yanes表示，该组织的光学工作组已经能够标准化光学PCIe架构，使其能够轻松迁移到现有的PCIe 6.0设计和设备，并已将其纳入新的PCIe 7.0规范。工作组成员包括来自逻辑、协议、光学和电气领域的专家。
针对人工智能、云和数据中心环境，“Optical Aware Retimer Engineering Change Notice”(光学感知重定时器工程变更通知)修订了PCIe 6.4规范和新的PCIe 7.0规范，纳入了基于PCIe重定时器的解决方案，从而提供了首个通过光纤实现PCIe技术的标准化方法。
光学感知重定时器支持各种光学技术，用于现有PCIe 6.4和7.0兼容交换机、根复合体和端点芯片设计之间的光互连，并扩展了机架和机柜之间的连接范围。该重定时器还支持跨电气和光学域的多路复用和数据映射，同时实现了比铜缆解决方案更紧凑的实施。
除了规范本身的更新外，Yanes还强调，负责制定PCIe标准的PCI-SIG组织已于2024年11月突破1000名成员大关。该组织最初成立于1992年，并于2003年发布了PCIe 1.0。
Yanes表示，尽管PCIe 7.0现已推出，并有少数公司提供演示产品，但PCIe 6.0的合规性测试仍在进行中，以便成员能够测试他们的产品。目标是在年底前建立一份集成商名单。“如果想要成功实现广泛采用，就必须坚持下去。”
与此同时，Yanes表示，PCIe 8.0规范的探索工作已在进行中。“我们的旅程不会就此止步。如果不继续努力，就会走下坡路。”
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