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“5G+AIoT”引爆高速傳輸需求,開啟PCIe 6.0“大時代”?
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隨著如今資料的爆炸性的增長,各應用端也對市場提出了更多全新的技術和需求。一方面,資料量越來越大,人工智慧、機器學習的使用率日益提升,帶來記憶體和I/O介面、頻寬、性能需求;另一方面,隨著資料加速向雲遷移,聯網設備日益增加,邊緣計算持續增長,帶來了對資料安全重視度的提升。
此外,智慧汽車的自動駕駛、輔助駕駛對資料處理的頻寬和時延、資料的安全性,視不同等級也對技術提出了不同的要求。


  
尤其是當下這個全球資料量仍然處於持續的爆炸式增長的時代,不僅使用者現有的應用對資料的生成量快速增加,新的應用領域如人工智慧/機器學習(AI/ML)等,也都在不斷生成更多的資料。同時,資料中心也必須要有完善的架構和基礎設施來支援如此龐大資料量的傳輸以及存儲。
聚焦中國市場,中國市場資料中心市場整體發展得還是非常迅速的,而且每年都有非常大幅的增長和提升。隨著資料總量繼續大幅爆炸式增長,資料中心正在採用新的計算模式,如分解式計算(Disaggregated Computing)或者可組合式計算(Composable Computing),這也要求同時保證資料傳輸速率的提升和資料傳輸的安全性。


 
這也進一步推動大量深耕資料傳輸和高速計算的晶片企業在2021年的業務增長,全球領先的silicon IP和晶片提供商Rambus戰略行銷副總裁Matt Jones在接受記者採訪時表示:“2021年,Rambus在各項細分市場的業務都不斷突破,公司財報表現非常亮眼,保持了非常堅實的增長。同時,我們還有著非常強勁的現金流。2021年,我們經營現金流達到了2億多美元,足以支撐和保障公司的新戰略舉措以及持續不斷的強研發投入。Rambus的業務主要是圍繞資料中心應用展開的,來自資料中心及其細分市場的收入達到75%以上。”
作為資料傳輸和計算系統中的核心匯流排標準,PCIe也從最初的1.0時代,歷經多次PC架構的演化,走到如今的6.0時代,成為當之無愧的“5G+AIoT”資料傳輸標準。
自21世紀初PCIe標準正式創立以來,它就已經成為資料中心和計算應用中晶片間資料傳輸的行業標準。隨著PCIe標準的快速發展,今年1月份,PCIe 6.0的相關規範正式出臺,標誌著產業正飛速駛入PCIe 6.0時代,資料傳輸速率也比最開始有了飛躍式的提升。
而全新一代的規範,PCIe 6.0對比上一代和之前的PCIe技術有非常多的技術改進,比如PCIe 6.0之前,各代PCIe採用的都是NRZ調製信號,為了實現高達64GT/s的資料傳輸速率,PCIe 6.0採用PAM4調製信號,能夠實現更低的電壓裕度和更高的誤碼率。
其次,PCIe 6.0採用了前向糾錯技術(FEC)。 FEC本質上是一種演算法技術,可以在資料傳輸鏈路中確保所有信號的完整性。除此之外,為了減少整體系統的能耗,PCIe 6.0採用了顛覆式的L0p模式,其本質是通過動態的通道分配,允許將每個通道進行封閉或者打開來實現系統性的節能。

 
 
在此基礎上,Rambus推出了全新的PCIe 6.0控制器,Rambus大中華區總經理蘇雷表示:“其資料傳輸速率可以高達64GT/s,同時,它也再次延續了Rambus在PCIe技術領域不斷創新的努力和嘗試,增強我們在PCIe領域的領導者地位。該控制器還集成了完整性和資料加密(IDE)引擎,可以實現資料在不同PCIe設備的PCIe通路之間的安全傳輸。Rambus PCIe 6.0控制器在功耗、面積以及延遲上都特別進行了相應的優化,能夠推動環保型資料中心的建設,並減少對散熱管理的需求,降低擁有成本。同時可以適用於PCIe端點、根埠、雙模式和交換機埠配置。如今,我們以超過400個PCIe控制器的成功生產流片為基礎,再次擴大了Rambus在PCI Express IP授權領域的領導地位。”
不過,6.0版本的誕生並不意味著PCIe 4.0/5.0/6.0之間一定存在著代際競爭。對此,Matt Jones解釋道:“因為即使是現在,我們仍然觀察到市場上PCIe 3.0產品對於Rambus IP的需求。只是,對於採用PCIe作為主要介面的特定解決方案來說,在性能和成本之間會有權衡:晶片設計者會有兩種選擇,即在特定的成本點上使晶片具有合適的資料傳輸速率和性能,或者用最新的技術來證明該晶片。但在任何一種情況下,PCIe的良好向下相容性確保了Rambus現在提供的PCIe 6.0控制器能夠與PCIe 3.0設備協同工作,滿足特定系統的資料傳輸需求。”
據悉,Rambus預計大約在2025年量產。但從如今的應用端產業結構來看,PCIe 6.0早期的使用場景會是高性能計算的應用,如AI加速器,這些計算密集型應用通常選擇的節點是高級節點,尤其集中在5納米和3納米。但隨著PCIe 6.0在未來的逐步成熟,也將不斷下沉到其他的應用領域,成為更多應用場景的高性價比方案,PCIe也將由此真正開啟6.0規模化時代。

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