過去30年，PCI-SIG 一直是技術創新的領頭羊，其制定的 PCI Express（PCIe）規範一直是被廣泛選用的連接方式，也是運算環境中的重要組成部分；在2022年的PCI-SIG開發者大會上，PCI-SIG 慶祝成立30周年，同時宣布PCIe技術的下一個演進：PCIe 7.0規範；即將推出的PCIe 7.0規範計劃在三年內再次提升速度，將最近發布的PCIe 6.0規範的數據傳輸速率提升至128 GT/s，而PCIe 7.0規範預計於2025年向成員發布。
PCI-SIG 預計實現每三年將 I/O 頻寬提升三倍 (Graphic: PCI-SIG)
PCIe速度/傳輸速率 (Graphic: PCI-SIG)
PCI-SIG技術工作小組將開發PCIe 7.0規範，具有以下目標特色：
透過x16配置以每秒128 GT/s的原始位元速率和最高512 GB/s的雙向傳輸
使用PAM4（四階脈衝幅度調變）訊號傳輸技術
專注於通道參數和傳輸距離
繼續提供低延遲和高可靠性的目標
提高功率效率
保持與先前所有世代的PCIe技術的向下兼容性
企業在制定其發展計劃時，可以納入下一代的PCIe技術，並確信它將滿足其對可靠、高速、低延遲I/O連接的需求，PCIe 7.0技術將擴展PCI-SIG的藍圖，涵蓋數據密集型應用和市場，包括800 Gig乙太網路、人工智慧、和機器學習（AI/ML）、高性能計算（HPC）、量子計算、超大型資料中心、和雲端等領域，這將使企業能夠適應不斷成長的資料傳輸需求，並開發更強大的解決方案。
PCIe規範的更新週期
新規範的發布： 每個PCIe規範世代的應用起點，是由PCI-SIG組織完成並發布新一代PCIe規範；在新規範發布之前和之後，相關的元件製造商也會推出與新一代PCIe規範相匹配的控制元件，這些控制元件主要在於實現新一代規範所提供的功能和特性，以確保與新一代PCIe規範相容並能夠充分發揮其潛力。
推廣期間： 在新的PCIe規範完成後約12至18個月，製造商將開始推出支援新PCIe規範的周邊產品，如：固態硬碟（SSD）、高速網卡、或GPU加速卡，以促進並推動新PCIe規範的應用，這些產品的推出重點在於推動第一代PCIe規範的應用。
進入主流應用： 在周邊設備開始支援新的PCIe規格後的12到18個月，電腦和伺服器的處理器和晶片組也開始支援新的PCIe規格，使得新的PCIe規格進入電腦和伺服器，從而開始為主流核心平台提供各種應用。
成熟期： 在伺服器開始支援新的PCIe規格後的12到18個月，儲存陣列等外部儲存裝置也開始引入新的PCIe規格，儲存裝置核心架構的更新相較於伺服器要晚一代，因此，當儲存裝置也開始採用新的PCIe規格時，這也意味著這一代PCIe規格已進入成熟階段，並開始普及。
PCle 效能
這個標準最重要的特點之一是PCle連接的多通道性質，一個通道是一個單獨串行資料的通訊，類似於SATA連接；PCle在儲存裝置上使用四通道進行通訊，使數據傳輸速度比SATA通訊快上四倍。
所有的增強功能都帶來其他好處，同時減少功耗，NVMe和PCle的結合，再加上固態硬碟 (SSD) 沒有機械運動組件的特性，使得儲存裝置的耗電量下降，延長筆記型電腦和平板電腦的電池壽命，使用PCle連接器搭配NVMe協議能創造更快的SSD。
PCIe 7.0規格將專注於800G以乙太網路通訊傳輸，並包括人工智能、機器學習、雲計算和量子計算等領域，加速推動以資料運算為導向的大型資料中心、超級計算系統、軍事和太空探索等運算應用需求的普及。
如果觀察消費市場的需求，從用戶行為和硬體性能角度來看，即使到2025年使用PCIe 7.0性能的可能性不高；目前PCIe 4.0的傳輸性能已經能滿足頂級顯示卡和高速SSD的頻寬需求，即使近期微軟正式推出了能夠使GPU直接存取SSD遊戲材質數據 (game texture data) 的Direct Storage技術，消費市場在相當長的一段時間內仍應該停留在PCIe 5.0上。
然而，PCIe 7.0規格作為業界的統一標準，在專業領域，特別是大型資料中心、高性能計算（HPC）、異構加速（heterogeneous acceleration）等方面迫切需要，儘管像AMD、Intel和NVIDIA等公司可能會為他們的晶片開發更高速的傳輸技術，但PCIe仍然是市場上不同品牌產品組合中的重要且主流的標準技術。目前，對高性能計算、大型數據中心、甚至量子計算的需求正在增加，因此PCI-SIG必須加快標準制定的速度。
VIAVI Xgig 5P16 PCIE 解決方案
在PCIe 5.0方面，VIAVI Solution 提供了相應的產品和解決方案，PCIe 5.0是目前主流的PCI Express規格，具有更高的傳輸速度和頻寬，可支援高性能計算和資料中心的應用；VIAVI Xgig 5P16 為 PCIe 5.0 協定分析與驗證平台，可同時作為分析儀 (Analyzer)、錯誤注入 (Jammer) 與PCIe Gen5協議訓練及符合性測試發送 (Exerciser/Compliance)。 Xgig 5P16 最高可支援到16通道、達32GT/s速度，並可同時串接多台VIAVI Xgig系列產品，除了進行更複雜的A-J-A模式外，亦可配合Ethernet/SAS/FC等協定進行整合，以符合現今多協定情境。無庸置疑，VIAVI也會與PCI-SIG和CXL consortium密切合作隨規格演進推出新的解決方案。
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關於 PCI-SIG
PCI-SIG是一個擁有並管理PCI規格使之成為開放產業標準的聯盟組織，該組織制定符合會員需求的標準I/O（輸入/輸出）規格，目前，PCI-SIG由超過900家產業成員組成，如果您有興趣加入PCI-SIG、或想了解董事會成員的名單，請至 www.pcisig.com
延伸閱讀
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文章來源：PCI-SIG、Market Prospects