PCIe 7.0 osiąga imponującą prędkość 128 GT/s za pomocą połączenia optycznego

Firmy zaangażowane w rozwój PCIe projektują złącza optyczne dla tego protokołu od jakiegoś czasu, ale DevCon 2024 przyniósł duży krok w kierunku ich rzeczywistego wykorzystania ich w sprzęcie. Przejście z CopperLink na optyczne złącza może okazać się kluczowe dla ogromnego wzrostu prędkości oczekiwanego od interfejsów PCIe 6.0 i 7.0.

W zeszłym tygodniu na konferencji PCI-SIG DevCon 2024 Cadence zademonstrowało połączenie PCIe 7.0 osiągające 128 gigatransferów na sekundę (GT/s) przy użyciu dostępnych części. Test stanowi znaczący krok naprzód w dziedzinie optycznych połączeń PCIe, proponowanego następcy CopperLink.

W trakcie pokazu utrzymywano połączenie nieprzerwanie przez ponad dwa dni, czyli cały czas trwania konwencji. Chwaląc się możliwościami IX i RX PCIe 7.0, Cadence utrzymało pre-FEC BER na poziomie ~3E-8, ​​zapewniając duży margines RS FEC.

Przejście z CopperLink na optyczne złącza może okazać się kluczowe dla ogromnego wzrostu prędkości oczekiwanego od interfejsów PCIe 6.0 i 7.0.

Optyczne złącza PCIe są przeznaczone do zastosowań korporacyjnych, takich jak hiperskala, przetwarzanie w chmurze, HPC i centra danych. Jako alternatywa dla CopperLink, mogłoby to zapewnić konstruktorom serwerów i centrów danych więcej opcji zapewniających doskonałą prędkość i przepustowość.

Specyfikacje CopperLink zadebiutowały w marcu i mają na celu umożliwienie połączeń z szybkością 32 lub 64 GT/s odpowiednio dla PCIe 5.0 i 6.0. Technologia optyczna zadebiutuje w PCIe 6.0 i 7.0, ale zawrotne 128 GT/s zademonstrowane przez Cadence będzie możliwe tylko w wersji 7.0.

Grupa PCI-SIG utworzyła zespół w celu zbadania połączeń optycznych w sierpniu 2023 r., a do obsługi PCIe planuje się szeroką gamę technologii, w tym wtykowe transceivery (nadajniki-odbiorniki) optyczne, optykę pokładową, optykę w pakietach i optyczne wejścia/wyjścia. Ostateczne specyfikacje mające na celu ulepszenie instalacji elektrycznej PCIe w drodze zmian inżynieryjnych planowane są na grudzień 2024 r.

Najnowocześniejsze komputery konsumenckie wykorzystują obecnie PCIe 5.0, w szczególności do zwiększania prędkości transferów dysków SSD powyżej 10 GB/s. PCI-SIG opublikowało pełną specyfikację PCIe 6.0 na początku 2022 r., a standard może zacząć pojawiać się w sprzęcie korporacyjnym w latach 2024 i 2025.

Tymczasem projekt specyfikacji PCIe 7.0 został zaktualizowany do wersji 0.5 podczas DevCon w zeszłym tygodniu, a ostateczne specyfikacje mają pojawić się w przyszłym roku. Grupa PCI-SIG początkowo planowała, że ​​sprzęt wykorzystujący ten interfejs zacznie pojawiać się na rynku w 2027 r., ale przesunęła swoje prognozy na rok 2028.

Specyfikacje PCIe 6.0 i 7.0 powinny obsługiwać przepustowość odpowiednio do 256 GB/s i 512 GB/s na liniach x16. Ich innowacje obejmują także czteropoziomową modulację amplitudy impulsu (PAM4), lekką korekcję błędów w przód (FEC), cykliczną kontrolę redundancji (CRC) i jednostki kontroli przepływu (Flits).