面向高性能數(shù)據(jù)中心和人工智能SoC Rambus推出PCIe 6.0接口子系統(tǒng)

PCIe在數(shù)據(jù)中心無(wú)處不在。為了支持新一代應(yīng)用的更高性能要求，企業(yè)正在不斷提升速度和帶寬，進(jìn)而使CXL的重要性日益提升。越來(lái)越多的芯片公司開(kāi)始支持新的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，因此獲得高性能接口IP解決方案將成為實(shí)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵。

近日，Rambus宣布推出由PHY和控制器IP組成的PCI Express（PCIe）6.0接口子系統(tǒng)。Rambus PCIe 6.0接口子系統(tǒng)可通過(guò)一流的延遲、功耗、面積和安全性，支持下一代數(shù)據(jù)中心對(duì)性能的要求。

PCIe 6.0的應(yīng)運(yùn)而生

人工智能/機(jī)器學(xué)習(xí)（AI/ML）和數(shù)據(jù)密集型工作負(fù)載的快速發(fā)展正在推動(dòng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的持續(xù)演進(jìn)，并要求更高的性能水平。

Rambus戰(zhàn)略營(yíng)銷(xiāo)副總裁Matt Jones告訴記者，數(shù)據(jù)爆炸式增長(zhǎng)對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸速率有了更高的要求，和上一代5.0的32GT/s相比，PCIe 6.0的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)64GT/s。

為了進(jìn)一步滿(mǎn)足PCIe 6.0達(dá)到64GT/s數(shù)據(jù)傳輸速率的需求，它的架構(gòu)必須要重新優(yōu)化和調(diào)整。同時(shí)，在整個(gè)電路和電路傳輸機(jī)制的配比上也是存在著巨大的差異。這當(dāng)中有一個(gè)最大的變化，就是從NRZ到PAM4的轉(zhuǎn)變，NRZ指的是不歸零的編碼，PAM4是一個(gè)四電平脈沖輔助的調(diào)制。

全新的PAM4信令帶來(lái)PCIe 6.0兩大非常重要的改變。第一個(gè)改變就是采用前向糾錯(cuò)（FEC），支持固定大小數(shù)據(jù)包（FLITs）。第二個(gè)重要的變化就是在PCIe 6.0當(dāng)中采取的L0p模式。L0p模式可以讓PCIe 6.0實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信道分配，更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備的節(jié)能。

以前芯片開(kāi)發(fā)人員單獨(dú)使用PHY和控制器，同時(shí)他們還必須進(jìn)行重復(fù)冗雜的驗(yàn)證工作，而Rambus PCIe 6.0接口子系統(tǒng)為芯片設(shè)計(jì)人員提供控制器和PHY解決方案，并將其完全集成和驗(yàn)證為一個(gè)完整的子系統(tǒng)，可在其芯片中實(shí)施，進(jìn)一步降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

PCIe 6.0和64GT/s數(shù)據(jù)傳輸速率的提升加速數(shù)據(jù)中心向異構(gòu)計(jì)算進(jìn)行迭代和變化，包括數(shù)據(jù)中心本身的架構(gòu)會(huì)變得更加先進(jìn)，不管是分布式計(jì)算還是可組合的架構(gòu)，這些也都是隨著PCIe 6.0的推出會(huì)帶來(lái)的變化，提高數(shù)據(jù)中心的智能化水平。

這些會(huì)催生專(zhuān)門(mén)針對(duì)特別應(yīng)用比如高性能計(jì)算所開(kāi)發(fā)的不同加速器，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同組件之間傳輸效率的提升，云服務(wù)商的工作負(fù)載也都能夠在數(shù)據(jù)中心得到進(jìn)一步的管理和優(yōu)化。

Matt Jones表示，為了實(shí)現(xiàn)PCIe 6.0在數(shù)據(jù)中心有更大大范圍的使用，我們需要確保整個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)可以支持這么快的數(shù)據(jù)傳輸速率，具體來(lái)講就是包括服務(wù)器本身的CPU還有它的芯片是要符合和支持最新的版本，其次，輸入、輸出設(shè)備也必須達(dá)到64GT/s的傳輸速率的基礎(chǔ)要求。

Rambus PCIe 6.0

新特性

Rambus PCIe 6.0接口子系統(tǒng)有以下主要特性：

支持PCIe 6.0規(guī)范，包括64GT/s數(shù)據(jù)傳輸速率和PAM4調(diào)制信號(hào)

實(shí)現(xiàn)低延遲前向糾錯(cuò)（FEC），保證鏈路穩(wěn)健性

支持固定尺寸的FLIT，可實(shí)現(xiàn)高帶寬效率

向后兼容PCIe 5.0、4.0和3.0/3.1

通過(guò)IDE引擎（控制器）實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的安全性

支持CXL 3.0，用于優(yōu)化內(nèi)存資源的新使用模式（PHY）

Matt Jones介紹說(shuō)，Rambus PCIe 6.0接口子系統(tǒng)采用PHY和控制器的全集成，從而可以進(jìn)一步降低延遲，更好的降低功耗，以及優(yōu)化具體產(chǎn)品和芯片的占用面積。

Rambus PCIe 6.0接口子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)64GT/s，并且經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化，可滿(mǎn)足先進(jìn)異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的需求。該子系統(tǒng)中的PCIe控制器具備完整性和數(shù)據(jù)加密（IDE）引擎，專(zhuān)門(mén)用于保護(hù)PCIe鏈接和通過(guò)它們傳輸?shù)闹匾獢?shù)據(jù)。

另外它還提供對(duì)支持最新版本（3.0版本）的Compute Express Link（CXL）規(guī)范的全面PHY支持，支持緩存一致性?xún)?nèi)存共享、擴(kuò)展和池化的芯片級(jí)解決方案。

“作為PCIe 6.0子系統(tǒng)重要組成的PHY將全面支持CXL 3.0版本下全部特性和相關(guān)功能，更好地支持閃存一致性，從而推動(dòng)數(shù)據(jù)中心的長(zhǎng)期應(yīng)用和發(fā)展。我們期待與客戶(hù)合作，利用CXL3.0解決方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心向分布式可組合架構(gòu)的變革?！盡att Jones說(shuō)。

Rambus PCIe 6.0解決方案支持三大非常關(guān)鍵的目標(biāo)市場(chǎng)以及終端市場(chǎng)，分別是存儲(chǔ)、智能網(wǎng)卡，以及加速器市場(chǎng)。因?yàn)橐訮CIe 6.0所支持非常高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以確保數(shù)據(jù)在不同服務(wù)器之間，以及系統(tǒng)組件之間安全的傳輸，以及在傳輸過(guò)程當(dāng)中的安全性。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前中國(guó)數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，而數(shù)據(jù)中心三年發(fā)展計(jì)劃和東數(shù)西算的發(fā)布和推進(jìn)引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，新數(shù)據(jù)中心的發(fā)展也必將會(huì)采用越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)。

面向數(shù)據(jù)中心的發(fā)展訴求，Rambus能夠提供一系列的解決方案，包括業(yè)界領(lǐng)先的DDR5和DDR4在內(nèi)的內(nèi)存接口芯片；業(yè)界一流的HBM3和HBM2E、GDDR6等內(nèi)存子系統(tǒng)IP方案；支持PCIe 6.0、5.0、CXL 3.0、2.0接口子系統(tǒng)IP方案；以及支持?jǐn)?shù)據(jù)中心、服務(wù)器中靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的加密，實(shí)現(xiàn)硬件級(jí)的安全I(xiàn)P方案。這些產(chǎn)品和方案極大助力數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用需求，比如企業(yè)級(jí)的內(nèi)存條、AI加速芯片、智能網(wǎng)卡、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、內(nèi)存擴(kuò)展和池化等。

Rambus大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷表示，整個(gè)行業(yè)希望數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸更快、更安全，資源利用率高，以及更低的綜合成本。Rambus將通過(guò)各項(xiàng)領(lǐng)先的技術(shù)和解決方案，全力以赴地服務(wù)中國(guó)客戶(hù)和數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)。

“PCIe的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越豐富，Rambus推出的PCIe 6.0相關(guān)產(chǎn)品有著非常廣泛的市場(chǎng)需求，比如數(shù)據(jù)中心、IoT、汽車(chē)IoT、汽車(chē)，以及政府相關(guān)應(yīng)用。憑借行業(yè)領(lǐng)先的性能和來(lái)自Rambus的安全集成解決方案，我們正在通過(guò)創(chuàng)新真正使數(shù)據(jù)變得更快、更安全?！盡att Jones最后說(shuō)。

審核編輯 ：李倩