因應新應用需求，PCIe Gen4規格飆高速

長(cháng)期在資料中心、伺服器佔有一席之地的PCI Express(PCIe)介面，不僅利用其優(yōu)勢擴展儲存之外的應用市場(chǎng)，明年第一季更將底定PCIe 4.0(Gen4)規格。第四代規格傳輸速率將一舉提升至64GBps，以因應資料中心、伺服器對于儲存資料量的增加，以及新應用對于資料儲存速度須更快速的需求。

PCI-SIG董事會(huì )成員暨Synopsys DesignWare PCI Express技術(shù)行銷(xiāo)經(jīng)理Richard Solomon表示，隨著(zhù)許多新興或是現有的應用，如人工智慧(AI)運算處理、高階網(wǎng)通設備，對于資料中心及伺服器儲存裝置傳輸速率的需求越來(lái)越高。為因應市場(chǎng)變化，PCI-SIG推出PCIe 4.0規格，預計2019年第一季底定；并已開(kāi)始研擬PCIe 5.0標準規范，以滿(mǎn)足應用市場(chǎng)永遠追求更高頻寬的要求。

PCIe 4.0規格目前制定的進(jìn)程是已于2018年6月提供PCI-SIG會(huì )員0.7版草案階段，預計到2019年第一季才會(huì )推出完整的1.0版。PCIe 4.0主要的特性除了傳輸速率可達64GBps外，還包括減少系統延遲、提升設備可靠度，以及可向下相容PCIe前幾代的版本。

Solomon指出，為了能夠支援64GBps的傳輸速率，PCIe 4.0技術(shù)架構并未大改，但連接器的部分有些微的改動(dòng)，但對于相關(guān)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，PCIe 4.0仍可向下相容過(guò)去版本的連接器，因此無(wú)須擔心要採用PCIe 4.0規格，就得將現有的裝置全數汰換掉。

PCIe 4.0主要目標市場(chǎng)為透過(guò)低成本的方式提升頻寬，以解決大數據應用的需求，以及工作站、伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、嵌入式系統、周邊裝置和高效能運算市場(chǎng)…等。Solomon認為，雖然目前PCIe在人工智慧、企業(yè)伺服器、汽車(chē)、云端服務(wù)系統、個(gè)人電腦(PC)與行動(dòng)裝置，以及儲存設備，都有其發(fā)揮的空間，也有業(yè)者開(kāi)始導入PCIe介面，但可預期PCIe 4.0首發(fā)應用仍會(huì )以?xún)Υ嫦到y和伺服器為大宗。

事實(shí)上，PCIe 4.0規格的催生主要是來(lái)自一些網(wǎng)通大廠(chǎng)如Google，全力發(fā)展人工智慧技術(shù)，對于資料中心伺服器對內與對外資料儲存與讀寫(xiě)速度的需求大幅提升，而現有PCIe 3.0 32GBps的傳輸速度已有些不足所致。Solomon強調，過(guò)去PCIe 3.0 32GBps的傳輸速度已足以應付，因此PCIe 4.0版在PCIe 3.0底定相隔7年后才開(kāi)始于2017年提出討論。然而新應用、新技術(shù)的發(fā)生，使得傳輸頻寬永遠不足，這也是PCIe 4.0規格問(wèn)世后，PCI-SIG計畫(huà)將在2019年推出傳輸速率可再翻一倍的PCIe 5.0版的原因。

                                                                        PCIe各版本傳輸速率一覽表

針對PCIe 5.0規格，Solomon透露，PCIe 5.0將著(zhù)重在傳輸速率的升級，可達128GBps，還有連接器的研究、可靠度，以及其向后相容性。其主要應用領(lǐng)域將包括人工智慧、機器學(xué)習、游戲、視覺(jué)運算、儲存和高階網(wǎng)路解決方案，即400Gb乙太網(wǎng)路和雙200Gbps無(wú)線(xiàn)頻寬(InfiniBand)解決方案…等，以及用于高頻寬解決方案的加速器和GPU附件。

不僅如此，PCI-SIG已與SD協(xié)會(huì )(SD Association)合作，將PCIe 3.0規格帶入SD Card(SD Express Card)中。使支援NVMe的SD Express Card擁有985MBps傳輸速率。未來(lái)PCIe 4.0與5.0的規格也將進(jìn)一步導入SD Express Card，以滿(mǎn)足不斷變化的行動(dòng)和從端裝置運算效能的提升，以及成像、游戲、物聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)應用所需。