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PCIe 5.0市场加速渗透,PCIe 6.0研发到来

花茶晶晶 来源:电子发烧友网 作者:黄晶晶 2025-01-27 00:03 次阅读
电子发烧友网报道(文/黄晶晶)PCIe 5.0作为新一代高速接口标准,其带宽大幅提升至32 GT/s,相较于PCIe 4.0翻了一番。这种高效的数据传输能力使得PCIe 5.0在处理高质量图像、游戏和视频渲染、大规模并行计算、大数据分析等场景中表现出色,极大地提升了用户体验。

随着英特尔AMD陆续推出支持DDR5和PCIe 5.0的处理器平台,PCIe 5.0逐步进入消费级市场。市场调研显示,PCIe接口在消费类SSD的市场占有率已经高达80%,其中PCIe 4.0市场占有率也接近35%。截至2024年,PCIe 5.0服务器产品的市场占有率已经达到70%。而在消费级市场,PCIe 5.0也在加速渗透。

早在2022年1月,PCI-SIG 组织正式发布了 PCIe 6.0 标准,与 PCIe 5.0 相比带宽再次翻倍,达到了 64 GT / s。

PCIe 6.0 ×16 通道的带宽达到了 256 GB / s,并且延迟相比上一代更低。PCIe 6.0 具有四级 PAM4 信号脉冲幅度调试,可以利用行业中已有的 PAM4 技术。该标准具有轻量级前纠错(FEC)和循环冗余校验(CRC)功能,可以减轻 PAM4 信令误码率增加,对延迟没有影响。

一方面是PCIe 5.0的市占率进一步提高,另一方面PCIe 6.0的产品预研已经开始。

致态TiPro9000固态硬盘

2024年12月24日,致态正式发布了旗下首款PCIe5.0旗舰存储产品TiPro9000固态硬盘。TiPro9000首次采用新一代晶栈Xtacking4.0架构的闪存颗粒,顺序读取速度高达14000MB/s,写入速度12500MB/s,是主流PCIe 4.0产品的两倍,接近PCIe5.0协议的理论上限。

该SSD的4K读写速度大幅提升,TiPro9000 4K随机读取速度2000K IOPS(2TB),对比上一代同系列产品提升135%,随机写入速度1600K IOPS(2TB),对比上一代提升52%。

此外,它具有独立DRAM设计搭配智能SLC缓存机制,可大幅提升固态硬盘读写和数据交互速度,适配高负载、多任务作业场景:散热器采用哑光铝合金材质,与浅黑色喷砂氧化工艺结合,简约并充满未来感;采用可拆卸方案,自由百搭;双斜面风道设计,搭配SSD本体温控技术,组合使用可有效提升散热效率。同时,专属致态天枢大师智能管理软件,可快速查看硬盘信息监测硬盘健康状况,还提供安全擦除及固件升级功能,提升使用体验。

铠侠VD10系列固态硬盘

铠侠 VD10 固态硬盘为 M.2 2280 单面外形规格,符合 NVMe 2.0c 规范,基于 BiCS FLASH TLC 闪存,采用 DRAM-less 方案,基于群联 PS5031-E31T 主控。

性能方面,VD10 顺序读取可达 10000 MB/s,1TB 和 2TB 型号顺序写入分别可达 7900 MB/s 和 8200MB/s,随机读写则均可达 1300K IOPS 和 1400K IOPS。铠侠宣称 VD10 在最大顺序读取速度下与前代产品相比能效提高约 80%。

可靠性上,铠侠 VD10 固态硬盘 MTBF 平均无故障时间达 150 万小时,拥有 5 年质保,每 TB 容量对应的耐久性为 600TBW。

SMI PCIe6.0 SSD主控

据外媒报道,慧荣科技已经在开发 PCIe 6.0 SSD 主控芯片,型号为 SM8466,面向用于数据中心和企业级的 SSD 产品。慧荣科技总经理苟嘉章苟嘉章媒体的专栏文章中透露了这款主控芯片的存在,且确认计划采用 4nm 工艺制造。

预计该款 PCIe 6.0 SSD 主控芯片支持 PCIe 6.0 x4 通道,达到最大 30.25 GB/s 的带宽,相比 PCIe 5.0 x4 接口的 SSD 会有翻倍提升。由于属于企业级的产品,将具备各种高级安全功能。此外,应该会支持下一代 3D TLC 和 3D QLC NAND 闪存。

2024年8月,美光正式发布业界首款PCIe 6.0 SSD。这款PCIe 6.0 SSD的顺序读取速率高达26GB/s,相比上一代PCIe 5.0产品的最高14GB/s提升了85.7%。为数据中心合作伙伴的未来发展做好准备,并展示其在存储技术领域的领先地位。

澜起科技PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer芯片

2025年1月澜起科技宣布推出其最新研发的PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer芯片M88RT61632,并已向客户成功送样,旨在为人工智能云计算等应用场景提供性能更卓越的PCIe互连解决方案。

澜起科技的PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer芯片支持16通道,其最高数据传输速率可达64GT/s,相较PCIe 5.0时代提升一倍。该芯片采用澜起科技自主研发的 PAM4 SerDes(高速串行接口)IP,支持低传输时延及高达43dB的链路预算。通过创新的DSP架构,该芯片能有效应对PCIe 6.x系统中常见的串扰和反射等设计挑战,同时支持增强的链路训练特性和遥测功能,实现更全面的链路监控和故障诊断,为高可靠性的AI集群应用提供坚实保障。该产品符合PCIe 6.x和CXL 3.x技术规范,采用业界主流封装,并在与CPU、测试设备及终端设备的互操作测试中进展顺利。

2024 年上半年,公司 PCIe 6.0 Retimer 芯片关键 IP 的开发及验证取得重大进展,相关 IP 将应用于公司在研的 PCIe 6.0 Retimer 产品中。相较于 PCIe 5.0,PCIe 6.0 编码方式由 NRZ 改变为 PAM4,单个信号就有四种编码(00/01/10/11)状态,比之前翻番,允许承载最高 30GHz 频率,其传输速率由 32GT/s 提升至64GT/s,因此 PCIe 6.0 相关的 SerDes IP 难度大幅提升。

目前,澜起科技已向客户送样PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer芯片。针对通用及AI服务器、有源线缆 (AEC) 和存储系统等典型应用场景,公司可提供基于该芯片的参考设计方案、评估板及配套软件等全套技术支持服务,助力客户快速完成导入设计,加快新产品的上市进程。

同时,澜起科技紧跟互连技术发展前沿,正在进行PCIe 7.0 Retimer芯片的研发,致力于以丰富的产品组合更好地服务广大客户。
澜起科技表示,PCIe Retimer 芯片将在未来几年为公司贡献新的业绩增长点,增长因素主
要包括以下三个方面。

AI 服务器需求增加。一台典型的配置 8 块 GPU 的主流 AI 服务器需要 8至 16 颗 PCIe Retimer 芯片。未来,PCIe Retimer 芯片的市场空间将随着 AI 服务器需求量的增加而扩大。

市场份额提升。由于澜起自研该产品核心底层技术 SerDes IP,因此在产品时延、信道适应能力等方面具有竞争优势,澜起的 PCIe Retimer 芯片正在获得越来越多客户及下游用户的认可。

PCIe 协议持续迭代。PCIe Retimer 芯片是未来数据中心领域重要的互连芯片,可用于 CPU 与 GPU、NVMe SSD、Riser 卡等典型高速外设的互连。目前行业相关生态正在由 PCIe 4.0 向 PCIe 5.0 迁移,未来还将进一步发展到 PCIe 6.0及 PCIe 7.0,PCIe 协议每次迭代将带来数据传输速率翻倍,PCIe Retimer 芯片的作用是提升信号完整性,增加高速信号的有效传输距离,因此未来需要用到 PCIeRetimer 芯片的场景会越来越多。
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