让数据传输更快、更安全 Rambus PCIe 6.0控制器创新看得见 原创

全球数据量仍然处于持续的爆炸式增长当中，不仅我们现有的应用对数据的生成量快速增加，新的应用领域如人工智能/机器学习（AI/ML）等，也都在不断生成更多的数据。同时，数据中心也必须要有完善的架构和基础设施来支持如此庞大数据量的传输以及存储。

随着数据总量继续大幅爆炸式增长，数据中心正在采用新的计算模式，如分解式计算（Disaggregated Computing）或者可组合式计算（Composable Computing），这也要求同时保证数据传输速率的提升和数据传输的安全性。

自21世纪初PCI Express（PCIe）标准正式创立以来，PCIe一直是为数据中心和计算解决方案提供高带宽、高效率以及低延迟连接的首选解决方案。

同时，PCIe技术的功率、效率和成本效益使其在技术上和商业上都获得了成功，并使其成为数据中心、IoT、自动驾驶汽车以及政府管理等一系列广泛应用的行业标准。

随着PCIe标准的快速发展，今年1月份，PCIe 6.0的相关规范正式出台，标志着我们进入PCIe 6.0时代，数据传输速率也比最开始有了飞跃式的提升。

Rambus通过数字控制器、相关的解决方案以及其他的具体技术能够更好地推动并且支持PCIe 6.0的整体应用和发展，满足数据中心快速发展对数据传输速率以及数据安全性的需求。

近日，作为业界领先的芯片和IP核供应商，致力于使数据传输更快更安全，Rambus宣布推出PCI Express（PCIe）6.0控制器。

Rambus战略营销副总裁Matt Jones介绍说，Rambus PCIe 6.0控制器在功耗、面积和延迟方面进行了优化，可为高性能应用提供高达每秒64GT的数据传输速率。此外，该控制器还提供最先进的安全性，其完整性和数据加密（IDE）引擎可以监控和保护PCIe链路免受物理攻击。“这些延续了Rambus在PCIe技术领域不断创新的努力和尝试，增强我们在PCIe领域的领导者地位。”

Rambus PCIe 6.0控制器的创新亮点

在PCIe领域，通常会用GT/s作为它的衡量单位。PCIe 1.0和2.0的理论数据传输率大概是2.5和5GT/s，但考虑到具体采用的编码技术和信号传导模式，实际的数据传输速率大概是2和4GT/s。现在速率高达64GT/s的PCIe 6.0实现了每一代标准速率翻倍的愿景和目标。

Matt Jones表示，计算资源和计算模型正变得更加同构化或分散化，标准CPU和AI加速器在这种情况下被结合使用，并要求数据在它们之间非常高速、安全地传递，这就是PCIe标准向更高数据传输速率发展的核心需求。

随着特定工作负载或计算资源的分布或分割，我们必须尽可能快和安全地在更远的距离上移动数据，例如CPU和AI加速器之间存在距离，但需要非常迅速地交换数据——这就是根本性的变化。

为了更好地在PCIe技术规范之下实现64GT/s的数据传输速率，并克服整个通道传输长度以及距离的限制，Rambus采用了全新的PAM4调制信号，也就是四电平脉冲幅度调制。

PAM4是确保PCIe 6.0达到64GT/s数据传输速率的一个关键，需要在保持数据传输速率的前提下解决PAM4本身的问题。为此，PCIe 6.0采用了前向纠错技术（FEC）。 FEC本质上是一种算法技术，可以在数据传输链路中确保所有信号的完整性。

同时，FEC技术的采纳还改变了数据流控制单元的情况，要求我们必须针对数据包本身的大小做出调整和改变。在PCIe 6.0之前的几代规范，包括PCIe 5.0、3.0等，采用的是可变大小的数据包；但由于FEC技术的采纳，PCIe 6.0必须采用固定大小数据包（FLIT），以更好地保证FEC技术的实现和操作。这样也保证了前代PCIe标准的兼容性。

数据传输速率的上升以及PAM4这项技术本身带来了另一个问题，即设备的能耗可能会上升，每一比特数据传输造成的单位数据能耗也会增加。为了减少整体系统的能耗，PCIe 6.0采用了颠覆式的L0p模式，其本质是通过动态的信道分配，允许将每个通道进行封闭或者打开来实现系统性的节能。

总结来看，根据PCIe 6.0的规范和标准，Rambus的PCIe 6.0控制器的数据传输速率高达64GT/s，更重要的一点是，该控制器还集成了完整性和数据加密（IDE）引擎，可以实现数据在不同PCIe设备的PCIe通路之间的安全传输。

Rambus PCIe 6.0控制器在功耗、面积以及延迟上都特别进行了相应的优化，特别在降低能耗方面，以帮助确保PCIe 6.0成为数据中心解决方案的一块关键基石，进而推动环保型数据中心的建设，并减少对散热管理的需求，降低拥有成本。

同时，Rambus的PCIe 6.0控制器非常灵活，可以适用于PCIe端点、根端口、双模式和交换机端口配置。

Rambus PCIe 6.0控制器将成为ASIC供应商的重要基石，帮助他们为AI/ML加速器建立起一个更加完善的PCI生态系统，并支持不断发展的数据中心中PCIe 6.0级数据传输的基础设施。

“我们非常高兴可以向中国市场正式发布Rambus PCIe 6.0控制器。同时以超过400个PCIe控制器的成功生产流片为基础，我们也再次扩大了Rambus在PCI Express IP授权领域的领导地位。其次，我们也希望基于这次产品的发布，随着早期采用我们PCIe控制器的客户建立其行业领先的解决方案，不断促进数据流量的增长和数据中心的发展。”Matt Jones说，“数据量的指数级增长继续加速了对更快的互连解决方案的需求。可以预期，PCIe 6.0规范和集成了IDE引擎的Rambus控制器将有助于确保我们在未来拥有更快和更安全的数据。”

让数据传输更快、更安全

当今数据的爆炸性的增长带来的技术和需求。一方面，随着数据量越来越大，人工智能、机器学习的使用率日益提升，带来内存和I/O接口、带宽、性能需求。

另一方面，随着数据加速向云迁移，联网设备日益增加，边缘计算持续增长，带来了对数据安全重视度的提升。另外，智能汽车的自动驾驶、辅助驾驶对数据处理的带宽和时延、数据的安全性，视不同等级有着不同的要求。

综合来看，这些市场当前面临的海量数据处理需求和痛点正好和Rambus的企业使命“让数据更快、更安全”不谋而合。

Rambus的内存和SerDes IP解决方案为业界提供领先、稳定可靠的数据传输速率。无论是速率达到4Gbps的HBM2E还是速率达8.4Gbps的HBM3，Rambus在实现更快、更稳定的数据传输上不断突破，位居全球前列。

Rambus还有着优秀高效的内存接口芯片产品，这可以不断提高内存子系统的速度和容量。去年11月，Rambus发布了业界首款速率达到5600 MT/s的DDR5第二代RCD接口芯片。

最后，Rambus也是全球首屈一指的安全IP提供商，有着丰富而全面的IP产品线，Rambus对静态数据以及动态数据的安全保护都有着专门的安全产品方案，可以充分地做到对数据安全的保驾护航。

另外，Rambus也注重产品和方案的易用性。通过一站式解决方案以及完善的服务机制，Rambus使自身的产品方案变得更容易在客户端集成使用。

Rambus大中华区总经理苏雷告诉记者，Rambus聚焦于内存技术和数据传输技术，拥有3000多项专利和应用。经过30多年的发展和创新，Rambus现在主要业务包括基础专利授权、芯片IP授权、内存接口芯片。其中我们的芯片IP授权主要分为接口IP和安全IP。

2021年，Rambus在各项细分市场的业务都不断突破，公司财报表现非常亮眼，保持了非常坚实的增长。2021年，Rambus经营现金流达到了2亿多美元，足以支撑和保障公司的新战略举措以及持续不断的强研发投入。

另外，Rambus的业务主要是围绕数据中心应用展开，来自数据中心及其细分市场的收入达到75%以上。近期，Rambus也在CXL技术领域扮演着先锋者的角色。去年，Rambus发布CXL内存互连计划，推出了一系列面向数据中心的新的解决方案，目标是让数据中心架构进入下一个更高效节能的新阶段。

针对中国市场，Rambus会紧密联系中国产业链上下游伙伴，除了提供优异性能的产品外，还提供紧密高效的技术支持。Rambus将自身的技术经验分享给客户，以在设计阶段就给客户一些建议和指导，帮助客户的产品以高质量更快上市，并且让他们的产品更有竞争力。

苏雷说，Rambus积极融入在最先进IP基础上的半导体产业生态系统，与晶圆厂、平台和模块厂商、OEM厂商、云服务厂商建立了广泛的合作关系。“未来，Rambus将继续以成长型市场为目标，成就客户价值，携手共赢是我们的价值理念。”