PCI-SIG發佈PCIe 6.0規格

過去，小設備到服務器，都可以看得到PCI Express(PCIe)的身影，然而隨著各種新興應用的興起，尤其是近期人工智能(AI)、機器學習(ML)的大行其道，對於服務器運算能力的要求越來越高。這不僅對服務器外部數據傳輸速率有新的需求，對服務器內部傳輸速率也帶來新挑戰，因此PCI-SIG近期發佈了第六代規格PCIe 6.0。

PCI-SIG副總裁Richard Solomon表示，各種領域持續的發展並開創更多新應用商機，包括人工智能、汽車、雲端、企業服務器、儲存與個人計算機(PC)/行動設備/物聯網(IoT)等，這些應用對於傳輸界面的需求雖各不相同，但都有PCIe接口可發揮的空間。無論先前PCIe眾所周知的應用個人計算機主板、服務器與儲存設備等，再到近期人工智能應用需要更高帶寬、更高效能的傳輸接口，現有的PCIe技術都可滿足現有的應用需求。其中，AI應用中，PCIe可實現從AI專用單一芯片連接至服務器或單一芯片連接到不同的服務器，且又可提供高速傳輸特性，因此對AI相關應用來說，將是相當適用的傳輸界面。

再者，由於汽車電氣化、先進駕駛輔助系統(ADAS)與自動駕駛功能的發展勢必得融入人工智能與機器學習，也給予PCIe新的機會。Solomon說明，內建ADAS或自駕功能，甚至是未來的全自駕車中為何需要PCIe？原因就在於，自駕車需處理許多來自攝像頭或激光…等傳感器擷取到的影像，並由圖像處理器進行運算，才能從而判斷車輛前方或周遭的物體，此時，能夠滿足車輛對高效能、可靠度、可維修性與可用性的PCIe，也將是車用市場較佳選擇。

上述這些對於運算要求高的新興應用，相對推動著主處理器芯片I/O傳輸速度的垂直性增長，也促使PCIe的傳輸速率也需一併跟上。Solomon指出，I/O帶寬每3年會成長兩倍，而新興應用則是催促著PCIe須更加快傳輸速度的提升，也因此在2019年5月正式底定PCIe 5.0規格後，PCI-SIG馬不停蹄的發佈新的PCIe 6.0新版本。

每3年I/O傳輸帶寬將雙倍成長，而PCIe的傳輸速度的提升則是要比I/O更快。(數據源：PCI-SIG)

今年5月才底定的PCIe 5.0規格，傳輸速率可達32GT/s、向下兼容PICe 4.0及其先前的各代版本，並強化連接器的信號完整性與機械效能。PCIe 6.0規格除了將傳輸速率提升至64GT/s、可向下兼容前幾代規格外，還增加超低延遲向前糾錯(FEC)與其他提高帶寬的機制。另外，PCIe 6.0編碼規格未沿用 PCIe 5.0 的 NRZ(Non-Return-to-Zero)，而是改採四階脈衝振幅調變(PAM-4)。Solomon表示，PCIe 5.0規格的測試標準正在開發，應用市場也將在這兩年內萌芽並快速成長，但為因應服務器中印刷電路板(PCB)上的主處理器與儲存、內存和其他部分的高速連結需求，PCI-SIG順勢規劃PCIe 6.0規格，正式標準預計在2021年底訂頒佈。

PCIe各代規格傳輸速率。(數據源：PCI-SIG)

Solomon不諱言，PCIe 5.0與6.0規格最大宗的應用是AI與機器學習服務器，且市場真正開展仍要等待服務器主處理器芯片大廠，如Intel與AMD，或是繪圖處理器業者Nvidia…等處理器內部支持，再到主板業者推出內建PCIe 5.0或6.0規格後。PCIe整個生態系統已有一定的完整度，涵蓋了IP、處理器、測試/認證實驗室，以及纜線與其他周邊，因此新規格的推出到建立完整生態系統無須花費很長的時間。而臺灣有許多服務器代工大廠，這些業者也將會是PCIe新規格的首要採用者，因此PCI-SIG也將持續在臺灣舉辦技術說明會及插拔大會。

值得注意的是，由於PCIe 5.0規格傳輸速率已達32GT/s；6.0則是64GT/s，如此高的傳輸速率也將帶動其他組件的發展。Solomon舉例說明，傳輸速率越高，信號越容易衰減這是必然會發生的問題，因此未避免信號衰減，以及提升信號完整性與“乾淨度”，復位時器(Retimer)組件將在PCIe 5.0與6.0系統中扮演重要角色。