PCIe 8.0規范將于2028年發布:實現256 GT/s速率,雙向帶寬達1TB/s
關鍵詞: PCIe 8.0 調制編碼優化 人工智能 數據中心 汽車電子
8月6日,全球半導體與電子行業權威組織PCI-SIG(Peripheral Component Interconnect Special Interest Group,外圍組件互連特別興趣組)正式宣布,下一代PCI Express 8.0(PCIe 8.0)規范將數據傳輸速率提升至256.0 GT/s,較PCIe 7.0的128 GT/s實現翻倍,并計劃于2028年向會員提供完整規范文檔。
該規范通過x16配置可提供高達1TB/s的雙向傳輸帶寬,旨在為人工智能、數據中心、汽車電子等數據密集型領域提供關鍵基礎設施支持。
PCI-SIG主席兼總裁Al Yanes表示:“繼今年發布PCIe 7.0規范之后,我們很高興宣布PCIe 8.0規范將數據速率翻倍至256 GT/s,延續了我們每三年將帶寬翻倍的傳統,以支持下一代應用。隨著人工智能等數據密集型應用的快速發展,對高性能的需求持續增長。PCIe技術將繼續提供一種成本效益高、帶寬大且低延遲的I/O互連方案,以滿足行業需求。”
速率翻倍,突破物理極限的關鍵設計
PCIe 8.0延續了PCI-SIG每三年將帶寬翻倍的傳統,其256 GT/s的原始速率提升得益于更高效的信號調制技術和鏈路優化設計,同時支持全雙工通信(Full-Duplex),即數據可在同一通道內雙向同時傳輸,進一步降低延遲并提升吞吐效率。
調制與編碼優化:采用PAM4(4級脈沖幅度調制)信號技術,結合前向糾錯(FEC)機制,提升信號完整性與抗干擾能力;
協議增強:開發新一代協議優化功能,減少傳輸開銷,提高有效帶寬利用率;
連接器革新:評估新型連接器技術,以適應更高速率下的物理層需求。
根據公布的數據,在x16配置下,PCIe 8.0單通道單向速率達256 GT/s,雙向總帶寬1TB/s,較PCIe 7.0(128 GT/s)提升100%,較PCIe 4.0(16 GT/s)提升16倍;通過強化FEC算法與均衡技術,解決256 GT/s下信號衰減與碼間干擾問題,確保長距離傳輸可靠性;最后,PCIe 8.0還保持與歷代PCIe技術的完全向后兼容,降低系統升級成本。
覆蓋多領域數據密集型應用場景
PCIe 8.0將重點支撐以下領域:
人工智能與機器學習:訓練大模型需要高速訪問海量數據,PCIe 8.0的高帶寬可加速大模型訓練中GPU/TPU集群的數據交換,消除I/O瓶頸;
數據中心與HPC:超大規模服務器對NVMe SSD、網絡適配卡等設備的連接速度提出更高要求。PCIe 8.0支持EB級數據中心的CPU-GPU-NPU協同,滿足氣候模擬、基因分析等超算需求;
汽車電子:賦能自動駕駛系統實時融合多傳感器數據(如激光雷達、攝像頭),提升決策響應速度;
量子計算與邊緣計算:為量子設備提供超低延遲互聯,保障邊緣節點實時數據處理能力。
多家行業分析機構認為,PCIe 8.0的推出將推動硬件廠商加速迭代產品,例如下一代顯卡、固態硬盤(SSD)和網絡接口卡(NIC)的設計優化。
重塑計算范式的基礎設施革命
受人工智能和其他數據密集型應用的帶寬需求推動,PCIe技術的需求將保持強勁。數據中心網絡目前正在實施PCIe 6.0,但對PCIe 7.0及更高版本的興趣已經濃厚。
ABI Research首席分析師Reece Hayden指出:“PCIe 8.0的推出,不僅解決了當前數據中心對1.6T/800G以太網的支持需求,更為未來十年AI、量子計算等技術的規模化應用鋪平道路。”
據公告,PCIe 8.0規范開發將分階段推進。2025-2026年,完成0.3版草案,重點定義物理層參數與協議框架;2027年發布0.7版規范,鎖定關鍵技術指標;2028年推出1.0版最終規范,啟動芯片與設備商的量產支持。在此之前,成員企業可參與規范的測試與驗證工作。
盡管具體產品落地時間尚未公布,但業界普遍預計,首批支持PCIe 8.0的設備可能在2029年后逐步面世。目前,英特爾、AMD、英偉達等芯片廠商已通過PCI-SIG成員渠道參與相關研發工作。
