PCIe 8.0规范将于2028年发布:实现256 GT/s速率,双向带宽达1TB/s
关键词: PCIe 8.0 调制编码优化 人工智能 数据中心 汽车电子
8月6日,全球半导体与电子行业权威组织PCI-SIG(Peripheral Component Interconnect Special Interest Group,外围组件互连特别兴趣组)正式宣布,下一代PCI Express 8.0(PCIe 8.0)规范将数据传输速率提升至256.0 GT/s,较PCIe 7.0的128 GT/s实现翻倍,并计划于2028年向会员提供完整规范文档。
该规范通过x16配置可提供高达1TB/s的双向传输带宽,旨在为人工智能、数据中心、汽车电子等数据密集型领域提供关键基础设施支持。
PCI-SIG主席兼总裁Al Yanes表示:“继今年发布PCIe 7.0规范之后,我们很高兴宣布PCIe 8.0规范将数据速率翻倍至256 GT/s,延续了我们每三年将带宽翻倍的传统,以支持下一代应用。随着人工智能等数据密集型应用的快速发展,对高性能的需求持续增长。PCIe技术将继续提供一种成本效益高、带宽大且低延迟的I/O互连方案,以满足行业需求。”
速率翻倍,突破物理极限的关键设计
PCIe 8.0延续了PCI-SIG每三年将带宽翻倍的传统,其256 GT/s的原始速率提升得益于更高效的信号调制技术和链路优化设计,同时支持全双工通信(Full-Duplex),即数据可在同一通道内双向同时传输,进一步降低延迟并提升吞吐效率。
调制与编码优化:采用PAM4(4级脉冲幅度调制)信号技术,结合前向纠错(FEC)机制,提升信号完整性与抗干扰能力;
协议增强:开发新一代协议优化功能,减少传输开销,提高有效带宽利用率;
连接器革新:评估新型连接器技术,以适应更高速率下的物理层需求。
根据公布的数据,在x16配置下,PCIe 8.0单通道单向速率达256 GT/s,双向总带宽1TB/s,较PCIe 7.0(128 GT/s)提升100%,较PCIe 4.0(16 GT/s)提升16倍;通过强化FEC算法与均衡技术,解决256 GT/s下信号衰减与码间干扰问题,确保长距离传输可靠性;最后,PCIe 8.0还保持与历代PCIe技术的完全向后兼容,降低系统升级成本。
覆盖多领域数据密集型应用场景
PCIe 8.0将重点支撑以下领域:
人工智能与机器学习:训练大模型需要高速访问海量数据,PCIe 8.0的高带宽可加速大模型训练中GPU/TPU集群的数据交换,消除I/O瓶颈;
数据中心与HPC:超大规模服务器对NVMe SSD、网络适配卡等设备的连接速度提出更高要求。PCIe 8.0支持EB级数据中心的CPU-GPU-NPU协同,满足气候模拟、基因分析等超算需求;
汽车电子:赋能自动驾驶系统实时融合多传感器数据(如激光雷达、摄像头),提升决策响应速度;
量子计算与边缘计算:为量子设备提供超低延迟互联,保障边缘节点实时数据处理能力。
多家行业分析机构认为,PCIe 8.0的推出将推动硬件厂商加速迭代产品,例如下一代显卡、固态硬盘(SSD)和网络接口卡(NIC)的设计优化。
重塑计算范式的基础设施革命
受人工智能和其他数据密集型应用的带宽需求推动,PCIe技术的需求将保持强劲。数据中心网络目前正在实施PCIe 6.0,但对PCIe 7.0及更高版本的兴趣已经浓厚。
ABI Research首席分析师Reece Hayden指出:“PCIe 8.0的推出,不仅解决了当前数据中心对1.6T/800G以太网的支持需求,更为未来十年AI、量子计算等技术的规模化应用铺平道路。”
据公告,PCIe 8.0规范开发将分阶段推进。2025-2026年,完成0.3版草案,重点定义物理层参数与协议框架;2027年发布0.7版规范,锁定关键技术指标;2028年推出1.0版最终规范,启动芯片与设备商的量产支持。在此之前,成员企业可参与规范的测试与验证工作。
尽管具体产品落地时间尚未公布,但业界普遍预计,首批支持PCIe 8.0的设备可能在2029年后逐步面世。目前,英特尔、AMD、英伟达等芯片厂商已通过PCI-SIG成员渠道参与相关研发工作。