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業界首個64 GT/s鏈結－PCIe 6.0新突破，讓資料傳輸速度再提升
數位世界的到來，讓元宇宙(metaverse)等各種擁有豐富互動體驗的應用源源不絕地誕生，疫苗研發和氣候預測等複雜挑戰，也在大數據(big data)分析的推波助瀾下，有了更好的解決辦法和更有價值的分析角度。數據是一切的源頭，數據傳輸速率越快，應用效能就會越出色。讓這一切成為可能的則是去年發佈的PCI Express (PCIe) 6.0規範。
與PCIe 5.0相比，PCIe 6.0支援的數據傳輸速率再次翻倍，達到64 GT/s。 數據傳輸速率越快，也就意味著高效能運算(HPC)、AI推理引擎、雲端軟體等應用以及資料中心固態硬碟(SSD)的運算速度就越快。
雖然可能還要再一段時間，才能看到硬體採用最新版本的I/O匯流排(bus)規範，但是新思科技(Synopsys)與是德科技(Keysight)已攜手實現一個重要里程碑－雙方建立了業界首個64 GT/s鏈結(linkup)，有望推動PCIe 6.0的廣泛採用。此64 GT/s鏈結意味著鏈路兩端之間可以成功地實現數據交換，而不會出現任何需要被修復的錯誤，這類錯誤通常肇因於訊號品質異常。在接下來的合作中，雙方要考慮的是如何以64GT/s的PCIe 6.0數據速率傳輸數據，比如記憶體讀寫。
利用PCIe 6.0滿足速度需求
SSD已經率先整合PCIe 6.0技術。SSD SoC與NVMe(非揮發性記憶體主機控制器介面)和快閃記憶體以及根複合體處理器(root complex processors)相連，因此頻寬要求會非常高。 雖然SSD的存儲容量已經因為堆疊裸晶(stacked die)等技術的進步而有所增加，但SSD的速度卻受限於SSD插槽的頻寬，而後者又由PCIe數據速率控制。當裝置採用PCIe 6.0後，數據傳輸速率會增加到64 GT/s，這有望為SSD SoC帶來更多優勢，讓SSD SoC能夠充分利用增加的存儲容量。總而言之，PCIe 6.0技術可以解決計算密集型SoC面臨的日益嚴峻的頻寬限制。除了更快的數據傳輸速率外，PCIe 6.0規範還提供以下優勢：
- 透過全新低功耗(low-power)狀態提高電源效率
- 符合成本效益的性能
- 向下相容於前幾代PCIe
PCIe 6.0標準首次採用了四階脈衝振幅調變(PAM4)訊號編碼技術。 在PAM4的加持下，PCIe 6.0設備相較於採用前一代PCIe的裝置，相同通道頻寬的輸送量(throughput)提高了兩倍，同時還兼具低功耗和向下相容性。為了在L0建立兩方64 GT/s鏈接，新思科技和是德科技首先以低速發送數據封包，然後透過協商(negotiation)提升速度以在串行鏈路(serial link)上傳輸，並在此過程中交換均衡資訊(equalization information)。這些鏈路非常敏感，甚至只要有東西碰到線纜，就需要進行恢復並重新協商。
是德科技的全方位PCIe測試解決方案產品組合中包含協定分析器(portfolio analyzer)和訓練器(exerciser)，其中前者用於檢查鏈路中的流量，後者則負責在端點處進行一致性和壓力測試。而新思科技的HAPS-100® Prototyping原型系統與連接到控制器的64G PHY子外掛程式板相連以構成完整的系統，從而建立全面的端到端硬體連接。
PCIe 6.0規範十分複雜，關於BASE規範的內容就有近2,000頁。如果供應商能夠在第三方的幫助下證明自己正確遵循了該規範，那麼就能給予客戶很大的信心，讓客戶相信他們的產品可以成功實現互通性(interoperability)。新思科技已經成功地用自有硬體建立了64 GT/s鏈接，這次又與長期合作夥伴是德科技攜手完成了嚴格的雙方鏈結演示。此成就不僅驗證了互通性，而且連同數據傳輸速率的提升，也是實現數據中心虛擬化等應用，並更有效地利用資料中心資源的關鍵。
借助PCIe 6.0技術開闢成功之路
經驗證的IP是成功部署PCIe 6.0設備的重要一環。 新思科技作為擁有多項PCI-SIG認證的IP供應商，可為PCIe 6.0設備提供完整的IP解決方案。 新思科技PCIe 6.0 IP解決方案包括控制器、PHY、驗證以及完整性和資料加密(IDE)安全模組IP， 可為HPC、存儲和AI SoC實現低延遲、高傳輸量的實時數據連接。
在今年的DesignCon高速通訊暨系統設計大會上，是德科技使用其UXR 80GHz示波器和M8040A 64GBaud誤碼率測試儀(BERT)展示了新思科技PCIe 6.0 IP發射器和接收器的效能。是德科技為PCI Express提供了完整的物理層(physical layer)測試解決方案，包括PCIe 6.0發射器測試(BASE)和PCI 6.0接收器測試(BASE)。新思科技與是德科技將繼續保持密切合作，為PCIe 6.0解決方案開發者帶來值得信賴的IP和測試解決方案，幫助開發者實現這快速的串行通訊標準，進而滿足HPC、AI等領域中應用的嚴苛要求。