支援PCIe 6.0的Rambus解决方案

为了满足快速发展的车用、人工智慧（AI）以及机器学习（ML）工作负载频宽需求，包括Rambus等公司开始改变习惯采用PCIe互连的设计，将PCIe和CXL资料平面有效地结合在一起，以最佳化互连性能。因为有众多业者都为PCIe的发展做出了贡献──目前PCIe标准工作小组（SIG）的成员厂商已经达到900多家，最新一代PCIe规格大概并未带来太多惊喜。在过去的二十年，PCIe在运算领域变得几乎是无处不在，也催生了其他成熟与新兴标准，例如NVMe （Non-Volatile Memory Express）和CXL （Compute Express Link）。

与前一代版本类似，最新的PCIe 6.0规格锁定资料密集应用环境，例如资料中心、高效能运算（HPC），以及AI与ML，而随着现代的车辆继续演进为带着轮子的伺服器──或者该说是资料中心——许多储存技术也开始进军车用领域，包括同时采用NVMe和PCIe的固态硬碟（SSD）。

PCIe SIG总裁暨兼董事会主席Al Yanes表示，有鉴于PCIe已经成为储存空间和NVMe的代名词，从战略角度来看，车用领域已成为关注焦点，更不用说汽车相关应用正朝着更高频宽需求发展，就像智慧型手机自问世以来的发展轨迹。

而加速器以及AI、ML等应用，将会对PCIe 6.0可提供的频宽有最大需求；，这是「革命性的跃进」，因为PCIe 6.0提供的频宽是前一代规格的两倍，原始资料速率可达64GT/s，透过x16配置则可高达256GB/s。

PCIe规格每三年会将I/O频宽加倍。（来源：PCIe SIG）

PCIe 6.0还实现了PAM4 （Pulse Amplitude Modulation 4）等级的讯令，以及基于流量控制单元（flow control unit，Flit）的编码，后者支援PAM4调变，透过结合新添加的前向纠错（Forward Error Correction）和循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check）共同运作，可实现频宽加倍。Yanes解释，所有这些都能在不牺牲延迟的情况下达成，而且向下相容PCIe 5.0。

此外Yanes表示，并非人人都需要PCIe 6.0，但新规格确实能提供在维持频宽的同时、又减少接脚数的选项。而PCIe SIG成员对技术发展蓝图有所了解也很有帮助，如此他们就能在规划产品时做出明智的决策。

对Rambus来说，在市场准备就绪时协助客户采用最新版本的PCIe规格，是该公司率先宣布推出PCIe 6.0控制器的主要动机；该控制器旨在满足快速演进的AI/ML应用，以及资料密集型工作负载预期需求。其PCIe 6.0控制器还可提供安全功能，包括监控和保护PCIe链路免受实体攻击的IDE （Integrity and Data Encryption）引擎。

Rambus的IP核心部门总经理Matt Jones表示，开发新款控制器的关键考量之一，是PCIe 6.0和CXL 3.0将共用电气介面，这是因为延迟性成为PCIe和CXL资料平面连结的关键问题。Jones透露：「我们已经做了相当明智的事情，基本上添加IDE后的延迟为零；」此外Rambus也充分利用了Flit功能，让控制器中的逻辑能更被最佳化。

支援PCIe 6.0的Rambus解决方案。（来源：Rambus）

在数月甚至数年前就「超前部署」对某些技术的支援，在Rambus并不罕见；例如第三代高频宽记忆体（HBM）规格才刚刚正式推出，该公司已经协助客户准备好相关设计，而采用其准HBM 3记忆体介面，结合完全整合实体层与数位记忆体控制器的设计，可能要18个月之后才会出现于上市产品。

其他已经宣布推出PCIe 6.0解决方案的公司还包括Tektronix，该公司发表号称业界首款相容PCIe 6.0的基地台发射器测试解决方案。然而在此同时，PCIe 6.0要被市场接受还有一段路要走，因为PCIe 4.0才刚刚获得广泛采用，例如美光（Micron）最新发表的SSD，是刚发布的该公司的176层3D NAND才刚采用PCIe 4.0介面和。

参考

https://www.eettaiwan.com/20220609nt31-pcie-6-0-designed-to-meet-automotive-ai-bandwidth-demands/

编辑：黄飞