多年來，作為 PCI-SIG（負責(zé)控制 PCI-Express 規(guī)范開發(fā)的組織）的副總裁，理查德·所羅門 (Richard Solomon) 一直聽到各種抱怨。比如，有人問PCI-SIG組織需要多長時間才能將最新規(guī)范推向業(yè)界。要知道CPU 和 GPU 制造商通常以兩年為周期發(fā)布最新最好的芯片，更不用說網(wǎng)絡(luò)交換芯片和以太網(wǎng)和 InfiniBand 接口卡的芯片制造商了，相比之下PCI-SIG新規(guī)范推出的時間要長的多。
目前，PCI-SIG 已進入穩(wěn)定的三年周期，PCI-Express 6.0 將于 2022 年發(fā)布，PCI-Express 將于明年發(fā)布。Solomon 表示，這三年是推出新規(guī)范、為其獲取硅片以及讓成員通過其合規(guī)研討會運行其產(chǎn)品以確保其能夠被添加到該組織的集成商名單所需的時間。這一切都是在為期六個月的初步 FYI 測試階段之后進行的，PCI-Express 6.0 的測試于本月初開始。
所羅門在本周于加利福尼亞州圣克拉拉舉行的 2024 年 PCI-SIG 開發(fā)者大會上告訴記者和分析師，所有這一切都需要時間。
“我們收到了很多關(guān)于這個問題的疑問，”他說。“你們?yōu)槭裁床荒芗涌焖俣龋繛槭裁椿诉@么長時間？你們在做什么？答案實際上是從完成規(guī)范到有硅片需要一段時間。在有硅片之前，我們真的無法開展合規(guī)計劃。所以我們盡可能早地開始，實際上，我們已經(jīng)到了 2024 年中期。PCI-Express 6.0 規(guī)范于 2022 年 1 月發(fā)布。業(yè)界花了整整兩年，幾乎兩年半的時間，才達到測試和有硅片的程度。所有這些都存在。我們在合規(guī)計劃中實際上進展得相當快。如果這聽起來像一個借口，我很抱歉。我們真的不是故意的。這只是解釋我們?nèi)粘贪才胖械氖虑椤！?/p>
Next Platform去年曾指出，PCI-SIG 需要加快其時間表，并努力使 PCI-Express 的路線圖與芯片制造商和服務(wù)器供應(yīng)商的路線圖保持同步。對于同時擁有以太網(wǎng)、InfiniBand和Nvidia 專有的 GPU 內(nèi)置 NVLink 的行業(yè)來說，這是一種廣泛使用的互連，預(yù)計隨著基于 CXL 的分層和共享主內(nèi)存的使用增加，對 PCI-Express 的需求將會增加。
但是，一個擁有如此多成員的組織（目前大約有 970 個成員，并且還在不斷增長）以及針對每項規(guī)范的高度審議流程可能無法以速度為目的。規(guī)范有無數(shù)委員會和工作組，這可能導(dǎo)致各種變更、預(yù) FYI 和 FYI 測試以及合規(guī)研討會。
“完成合規(guī)計劃的設(shè)備可以選擇在我們的網(wǎng)站創(chuàng)新者名單上列出，會員（實際上非 SIG 會員也可以，因為這是一個公開訪問的網(wǎng)站）可以查看，并在做出購買和設(shè)計決策時根據(jù)我們的合規(guī)測試決定他們可能要考慮哪些產(chǎn)品，”Solomon 說。“我們的合規(guī)計劃不是驗證或認證計劃。我們真正關(guān)注的是……互操作性。我們的合規(guī)計劃測試對互操作性最重要的東西。對于像這樣的高速信號總線，很多測試都是電氣測試。”
從所有這些來看，PCI-Express 7.0 規(guī)范預(yù)計將在明年年中至年末的某個時候獲得批準，其集成商名單很可能會在 2028 年出爐，他補充說：“我希望我們能做得更快。我希望硅片能更快地問世。……這就是我們現(xiàn)實的情況。”
盡管如此，所羅門表示 PCI-SIG 能夠領(lǐng)先于行業(yè)需求。從下圖可以看出，盡管 4.0 規(guī)范發(fā)布得非常晚，但 PCI-Express 6.0 和 7.0 規(guī)范中的帶寬能力比每三年翻一番的 I/O 帶寬節(jié)奏領(lǐng)先了大約三年。
“你們中的一些人已經(jīng)在這里呆了很長時間，他們指出了 PCI-Express 4.0 的小問題，并為此感到沮喪……但在過去幾年里，我們設(shè)法將開發(fā)此規(guī)范的時間與行業(yè)真正需要帶寬的時間保持在三到四年的差距，”他說。“生態(tài)系統(tǒng)中總有一部分需要越來越多的帶寬。但……我們在保持領(lǐng)先地位并繼續(xù)開發(fā)人們可以使用的可靠規(guī)范方面做得相當不錯。”
那么 PCI-Express 7.0 目前的情況如何？版本 0.5（該版本的第一個正式草案）現(xiàn)已發(fā)布。PCI-SIG 將最高數(shù)據(jù)速率提高到每秒 128 千兆傳輸 (GT/s)，提高了能效，并保留了與前幾代規(guī)范的向后兼容性。它還保留了從 PCI-Express 6.0 開始的 Flit Mode 編碼和 PAM4 信號。
“我們的主要工作是維持 PAM4 信號，維持我們?yōu)?PCI-Express 6.0 開發(fā)的 Flit 模式，所有這些，并且真正專注于速度翻倍，”Solomon 說。“將傳輸速度提高到每秒 128 千兆是重點。我們首先要保持向后兼容性。這是 PCI-Express 的重要組成部分。多年來，我們成功推出了所有 PCI-Express 規(guī)格。我們一直在努力提高能效，雖然我有點笑了，因為您會看到每秒 128 千兆的傳輸速度與我們原來的每秒 2.5 千兆的傳輸速度相比。是的，它比 2003 年消耗更多的電量。”
他說，功能平衡也很重要，并補充說：“PCI-Express 不一定是你能買到的最快的技術(shù)。它肯定不是最便宜的技術(shù)。但我們試圖實現(xiàn)這種性價比最佳的平衡——努力提供真正高的帶寬，真正合理的實施。因此，你為 PHY 選擇的硅技術(shù)就是你選擇的 PCB 技術(shù)。”
PCI-Express 7.0 還遵循了以前的規(guī)范，根據(jù)組織的產(chǎn)品需求為其提供一系列選項，如下表所示：
這些選項是 PCI-Express 的關(guān)鍵點。Solomon 表示，圖表頂部的通道數(shù)與硅片面積有關(guān)，并指出 16 條通道將比兩條通道占用更多的硅片空間。但是，你可以用更便宜的工藝技術(shù)實現(xiàn) 16 條通道；兩條通道占用的面積較少，但要實現(xiàn) 128 GT/s 可能需要更昂貴的硅片。“這只是給生態(tài)系統(tǒng)提供了選擇的機會，”他說。“你可以選擇帶寬，然后看看什么對你的特定產(chǎn)品很重要，然后選擇你想要的一個矩形。”
一些供應(yīng)商利用 PCI-SIG 活動推出了最新的 PCI-Express 7.0 產(chǎn)品。Rambus 宣布推出其 PCI-Express 7.0 IP 產(chǎn)品組合，旨在處理生成 AI 和 HPC 工作負載帶來的高數(shù)據(jù)量。該套件中包括高帶寬和低延遲控制器、重定時器、多端口交換機及其 PCIe XpressAgent，可幫助客戶快速推出首款芯片。
Synopsys 推出了自己的 PCI-Express 7.0 產(chǎn)品組合，其中包括控制器、IDE 安全模塊、PHY 和驗證 IP，這將有助于芯片制造商解決移動 AI 工作負載的帶寬和延遲需求，而 Cadence 展示了其 PCI-Express 7.0 IP，用于通過非重定時光學(xué)器件每秒發(fā)送和接收 128 千兆傳輸。
