自2003年推出以来，PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）作为高速串行计算机扩展总线标准，已经成为AI服务器和PC中不可或缺的接口。它主要用于连接主板与各种硬件设备，如GPU、显卡、固态硬盘（SSD）、网卡等，为现代计算提供了关键支持。
2.PCIe 连接器的技术演进
自从2003年首次亮相，PCIe规范已经进化到第七代（PCIe 7.0）。每一代的进步都以带宽翻倍为目标，并确保向下兼容性。以下是几个关键版本的对比：
- PCIe 3.0（2010年）
- ：8 GT/s，x16配置下提供32 GB/s单向带宽。
- PCIe 4.0（2017年）
- ：16 GT/s，x16配置下实现64 GB/s单向带宽。
- PCIe 5.0（2019年）
- ：32 GT/s，x16配置下提供128 GB/s单向带宽。
- PCIe 6.0（2022年）
- ：64 GT/s，采用PAM4调制技术，x16双向带宽达到256 GB/s。
- PCIe 7.0（2024年发布草案）
- ：128 GT/s，继续使用PAM4技术，x16双向带宽高达512 GB/s。
尽管大多数消费者尚未完全过渡到PCIe 5.0，但由于AI服务器对性能的迫切需求，推动了PCIe技术的快速迭代。
3.PCIe 7.0 部分SI参数变化
- PCIe 7.0规范的0.7版本现已向成员开放审查，由于部分内容暂时不能非官方的发布，我们仅能从已经发布的非官方平台搜寻给各位参考
- 频率翻倍
工作频率由PCIe 6.0的32GHz提升至64GHz。
- 损耗不变
频率提升一倍，而损耗维持在PCIe 6.0的-32dB。
- 回波损耗
回波损耗的要求还是蛮高的，如下图所示：
- 串扰参数
以上内容随着版本的持续更新，可能还会变化，仅供大家参考交流。
3.PCIe 7.0核心特性
- 带宽增加
- ：在x16配置下，双向带宽可达512 GB/s；而在x4配置下，单向带宽为64 GB/s，非常适合高性能AI服务器应用。
- 信号调制技术
- ：延续了PCIe 6.0中的PAM4技术，通过结合1b/1b FLIT编码和前向纠错（FEC），增强了数据传输密度和可靠性。
- 能效与可靠性优化
- ：通过优化信道参数和低延迟设计提高了能源效率。
- 应用场景扩展
- ：主要服务于大规模数据中心的需求，包括AI训练、800G以太网和量子计算等；消费级市场短期内对此类高性能需求有限。
- 光学连接探索
- ：PCI-SIG成立了专门的工作组研究基于光通信的PCIe接口，Cadence已展示了初步原型，但尚未正式纳入PCIe 7.0规范。
4.PCIe 7.0的研发与落地进程
目前，PCIe 7.0规范草案已于2024年发布，功能冻结，预计2025年底将发布正式规范。首批商用产品，例如AI服务器，可能在2025年内上市，而消费级产品的普及则需要更长时间。PCIe 7.0定稿，带宽大幅提升，2025年下半年启幕！
总结
PCIe 7.0标准的推出代表了高速互连技术的重要进步，特别适用于数据密集型应用。虽然消费级市场的广泛采用还需时日，但它在专业领域的潜力（比如AI训练和实时数据分析）无疑将促进下一代计算架构的发展。未来，随着光学连接技术的成熟，PCIe有望在带宽和能效方面取得更大的突破.
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