PCIe 8.0规范v0.3版定稿,2028年正式发布,提供1TB/s带宽

PCI-SIG(Peripheral Component Interconnect Special Interest Group)于当地时间 9 月 18 日宣布,PCI Express 8.0 规范的 Version 0.3 版本已获得工作组批准,并向会员开放,这一进展标志着 PCIe 8.0 朝着 2028 年的正式发布又迈出了坚实一步。

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性能飞跃

PCIe 8.0 带来的最显著变化就是传输速率的大幅提升。其原始比特速率达到了 256 GT/s,相较于 PCIe 7.0 的 128 GT/s 实现了翻倍。在常见的 ×16 配置下,双向传输带宽更是高达 1.0 TB/s。这一提升具有革命性意义,例如在人工智能深度学习领域,训练模型时需要处理海量的数据,高带宽能让 GPU 与其他组件之间的数据传输更加高效,大大缩短训练时间,加速模型的迭代优化。

与之前的 PCIe 版本相比,PCIe 8.0 的带宽提升堪称飞跃。以主流的 PCIe 5.0 为例,其带宽仅为 PCIe 8.0 的八分之一。即使是目前性能强劲的显卡,在 PCIe 5.0 接口下也无法完全发挥其潜力,而 PCIe 8.0 则为未来更高性能的硬件设备提供了广阔的施展空间。

应用领域

PCIe 8.0 并非面向普通消费者市场,其目标应用领域主要集中在对计算性能和数据传输速度要求极为苛刻的前沿领域。

在人工智能和机器学习方面,随着模型规模的不断扩大,如 GPT-4 等千亿级参数的模型,训练过程中数据的读取和写入量呈爆炸式增长。PCIe 8.0 的高带宽能够确保 GPU 集群与存储系统之间的数据快速传输,为模型训练和推理提供强大的支持。

高速网络领域,随着 5G 乃至未来 6G 网络的发展,数据中心需要处理海量的用户数据。PCIe 8.0 有助于提升服务器内部组件之间的数据交换速度,缓解网络拥塞,保障数据的高效处理和传输。

量子计算作为新兴的计算领域,对数据传输的低延迟和高带宽有着严格要求。PCIe 8.0 的特性能够满足量子计算机内部复杂的计算单元与存储单元之间的数据交互需求,推动量子计算技术的发展。

边缘计算场景下,设备需要在本地快速处理大量数据,减少数据传输延迟。PCIe 8.0 能够提升边缘计算设备的性能,使其更高效地完成数据处理任务。

技术延续与创新

PCIe 8.0 将继续采用 PAM4(4-level Pulse Amplitude Modulation)信号技术,这种技术在 PCIe 6.0 和 7.0 中已得到应用,其优势在于能够在有限的物理带宽下实现更高的数据传输速率。同时,PCI-SIG 也在积极探索新的连接器技术和互连解决方案,以应对 256 GT/s 这样超高传输速率带来的信号完整性挑战。

在提升性能的同时,PCIe 8.0 也注重保持与前代技术的兼容性。这意味着用户在升级到 PCIe 8.0 系统时,部分旧设备仍可继续使用,降低了升级成本,促进了技术的平稳过渡。

目标

为了确保 PCIe 8.0 能够满足未来技术发展的需求,PCI-SIG 设定了一系列规范特性目标:

  1. 带宽目标:实现 256.0 GT/s 的原始比特率,并通过 ×16 配置提供高达 1.0 TB/s 的双向传输速率,为新兴技术提供强大的带宽支持。
  2. 连接器技术审查:评估新的连接器技术,以适应更高的信号频率和传输速率,确保信号的稳定传输。
  3. 延迟和 FEC 目标:确认延迟和前向纠错(FEC)目标能够实现。FEC 技术能够在数据传输过程中检测和纠正错误,保证数据的准确性,而低延迟则是确保实时性应用的关键。
  4. 可靠性目标:确保系统的可靠性,满足如数据中心等对设备稳定性要求极高的应用场景。
  5. 兼容性:保持与上一代 PCIe 技术的向后兼容性,方便用户进行设备升级和系统整合。
  6. 协议增强:开发协议增强功能,进一步提升带宽利用率,优化数据传输效率。
  7. 功耗降低:继续强调降低功耗的技术,在提升性能的同时,减少能源消耗,符合绿色计算的发展趋势。
一叶
一叶

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