面向高性能数据中心和人工智能SoC Rambus推出PCIe 6.0接口子系统 原创

PCIe在数据中心无处不在。为了支持新一代应用的更高性能要求，企业正在不断提升速度和带宽，进而使CXL的重要性日益提升。越来越多的芯片公司开始支持新的数据中心架构，因此获得高性能接口IP解决方案将成为实现该生态系统的关键。

近日，Rambus宣布推出由PHY和控制器IP组成的PCI Express（PCIe）6.0接口子系统。Rambus PCIe 6.0接口子系统可通过一流的延迟、功耗、面积和安全性，支持下一代数据中心对性能的要求。

PCIe 6.0的应运而生

人工智能/机器学习（AI/ML）和数据密集型工作负载的快速发展正在推动数据中心架构的持续演进，并要求更高的性能水平。

Rambus战略营销副总裁Matt Jones告诉记者，数据爆炸式增长对于数据传输速率有了更高的要求，和上一代5.0的32GT/s相比，PCIe 6.0的数据传输速率高达64GT/s。

为了进一步满足PCIe 6.0达到64GT/s数据传输速率的需求，它的架构必须要重新优化和调整。同时，在整个电路和电路传输机制的配比上也是存在着巨大的差异。这当中有一个最大的变化，就是从NRZ到PAM4的转变，NRZ指的是不归零的编码，PAM4是一个四电平脉冲辅助的调制。

全新的PAM4信令带来PCIe 6.0两大非常重要的改变。第一个改变就是采用前向纠错（FEC），支持固定大小数据包（FLITs）。第二个重要的变化就是在PCIe 6.0当中采取的L0p模式。L0p模式可以让PCIe 6.0实现动态信道分配，更好地实现产品设备的节能。

以前芯片开发人员单独使用PHY和控制器，同时他们还必须进行重复冗杂的验证工作，而Rambus PCIe 6.0接口子系统为芯片设计人员提供控制器和PHY解决方案，并将其完全集成和验证为一个完整的子系统，可在其芯片中实施，进一步降低了设计的复杂性。

PCIe 6.0和64GT/s数据传输速率的提升加速数据中心向异构计算进行迭代和变化，包括数据中心本身的架构会变得更加先进，不管是分布式计算还是可组合的架构，这些也都是随着PCIe 6.0的推出会带来的变化，提高数据中心的智能化水平。

这些会催生专门针对特别应用比如高性能计算所开发的不同加速器，进一步实现数据在不同组件之间传输效率的提升，云服务商的工作负载也都能够在数据中心得到进一步的管理和优化。

Matt Jones表示，为了实现PCIe 6.0在数据中心有更大大范围的使用，我们需要确保整个数据中心内部的生态系统可以支持这么快的数据传输速率，具体来讲就是包括服务器本身的CPU还有它的芯片是要符合和支持最新的版本，其次，输入、输出设备也必须达到64GT/s的传输速率的基础要求。

Rambus PCIe 6.0的新特性

Rambus PCIe 6.0接口子系统有以下主要特性：

支持PCIe 6.0规范，包括64GT/s数据传输速率和PAM4调制信号

实现低延迟前向纠错（FEC），保证链路稳健性

支持固定尺寸的FLIT，可实现高带宽效率

向后兼容PCIe 5.0、4.0和3.0/3.1

通过IDE引擎（控制器）实现最先进的安全性

支持CXL 3.0，用于优化内存资源的新使用模式（PHY）

Matt Jones介绍说，Rambus PCIe 6.0接口子系统采用PHY和控制器的全集成，从而可以进一步降低延迟，更好的降低功耗，以及优化具体产品和芯片的占用面积。

Rambus PCIe 6.0接口子系统的数据传输速率高达64GT/s，并且经过全面优化，可满足先进异构计算架构的需求。该子系统中的PCIe控制器具备完整性和数据加密（IDE）引擎，专门用于保护PCIe链接和通过它们传输的重要数据。

另外它还提供对支持最新版本（3.0版本）的Compute Express Link（CXL）规范的全面PHY支持，支持缓存一致性内存共享、扩展和池化的芯片级解决方案。

“作为PCIe 6.0子系统重要组成的PHY将全面支持CXL 3.0版本下全部特性和相关功能，更好地支持闪存一致性，从而推动数据中心的长期应用和发展。我们期待与客户合作，利用CXL3.0解决方案，实现数据中心向分布式可组合架构的变革。”Matt Jones说。

Rambus PCIe 6.0解决方案支持三大非常关键的目标市场以及终端市场，分别是存储、智能网卡，以及加速器市场。因为以PCIe 6.0所支持非常高的数据传输速率，可以确保数据在不同服务器之间，以及系统组件之间安全的传输，以及在传输过程当中的安全性。

结语

当前中国数据中心市场蓬勃发展，而数据中心三年发展计划和东数西算的发布和推进引领数据中心发展进入一个新的阶段。创新驱动发展，新数据中心的发展也必将会采用越来越多的先进技术。

面向数据中心的发展诉求，Rambus能够提供一系列的解决方案，包括业界领先的DDR5和DDR4在内的内存接口芯片；业界一流的HBM3和HBM2E、GDDR6等内存子系统IP方案；支持PCIe 6.0、5.0、CXL 3.0、2.0接口子系统IP方案；以及支持数据中心、服务器中静态数据、动态数据的加密，实现硬件级的安全IP方案。这些产品和方案极大助力数据中心的应用需求，比如企业级的内存条、AI加速芯片、智能网卡、网络交换机、内存扩展和池化等。

Rambus大中华区总经理苏雷表示，整个行业希望数据中心的数据传输更快、更安全，资源利用率高，以及更低的综合成本。Rambus将通过各项领先的技术和解决方案，全力以赴地服务中国客户和数据中心市场。

“PCIe的应用场景越来越丰富，Rambus推出的PCIe 6.0相关产品有着非常广泛的市场需求，比如数据中心、IoT、汽车IoT、汽车，以及政府相关应用。凭借行业领先的性能和来自Rambus的安全集成解决方案，我们正在通过创新真正使数据变得更快、更安全。”Matt Jones最后说。