Entwicklerkonferenz: So steht es um PCIe 7.0 und die optischen Verbindungen

Die für den Schnittstellenstandard PCI Express zuständige PCI-SIG informiert heute über den Stand der Entwicklungen von PCIe 6.0 und PCIe 7.0. Bei beiden geht es voran, doch nicht so schnell wie gedacht. Optische Alternativen zu Kupfer werden konkreter ins Auge gefasst.

PCIe 7.0 rückt ein Stück näher

Ein Jahr nach Version 0.3 der kommenden Spezifikationen für PCIe 7.0 erhalten Mitglieder der PCI-SIG jetzt Zugriff auf den Entwurf 0.5. Der nächste Schritt wird 0.7 sein und die fertige Version 1.0 ist weiterhin für 2025 geplant. Die Ziele sind schon lange bekannt: Pro Leitung und pro Richtung steigt die Übertragungsrate bei PCIe 7.0 auf rund 16 GB/s, bei maximaler Konfiguration mit 16 Leitungen (PCIe 7.0 x16) liegt die Geschwindigkeit entsprechend bei 256 GB/s.

Da PCI Express aber einen Dual-Simplex-Betrieb mit einer gleichzeitigen Datenübertragung in beide Richtungen ermöglicht, wirbt die PCI-SIG mit 512 GB/s – PCIe 6.0 erreicht analog 256 GB/s, 5.0 128 GB/s und 4.0 64 GB/s. Wie auch schon bei PCIe 6.0 kommt eine vierstufige Pulsamplitudenmodulation (PAM4) zum Einsatz.

PCIe 6.0 und PCIe 7.0 haben Verspätung

Vor einem Jahr waren die Konformitätstests für Produkte mit PCIe 6.0 im März 2024 erwartet worden. Jetzt heißt es, dass die „vorläufige“ Testphase im zweiten Quartal 2024 startet. Auf die offizielle Integratorenliste sollen die ersten Produkte aber erst 2025 gelangen.

Weiterhin ist die Finalisierung der Spezifikationen von PCIe 7.0 für das nächste Jahr geplant. Allerdings deutet sich eine Verspätung der kompatiblen Produkte an, denn die Konformitätstests sollen nicht wie vor einem Jahr angekündigt im Jahr 2027, sondern nun erst 2028 beginnen.

Arbeiten an einer optischen Verbindung

Im vergangenen Sommer hatte die PCI-SIG angekündigt, die Möglichkeiten von optischen Verbindungen für PCI Express auszuloten. Dafür wurde im August 2023 die PCI-SIG Optical Workgroup ins Leben gerufen, um entsprechende Formfaktoren für Anschlüsse und Transceiver zu entwerfen.

Potenziell soll mit einer optischen Verbindungstechnik, bei der die Daten per Lichtwellen übertragen werden, das Einsatzgebiet von PCI Express erweitert werden. Beispielhaft wurden die Bereiche Cloud-, High-Performance- und Quantum-Computing genannt.

Versprochen werden sich davon mehr Durchsatz, niedrigere Latenzen und ein geringerer Energiebedarf im Vergleich zur Übertragung via Kupferleitungen.

Im heutigen Update wird erklärt, dass die logischen und elektrischen Ebenen der Spezifikationen von PCIe 6.0 eine neue optische PCIe-Standardisierung erhalten. Ergo wird bereits bei PCIe 6.0 der Einsatz optischer Verbindungen erwogen. Im Dezember soll ein sogenannter Engineering Change Request (ECN) fertig sein. Dieser werde die aktuelle PCIe-Elektrik verbessern und nicht ersetzen, heißt es weiter. Dass optische Verbindungen dann auch bei PCIe 7.0 eine Rolle spielen werden, ist nur logisch.

Erstmal kommen neue Kupferkabel

Vor der Einführung von optischen Verbindungen im Rechenzentrum gibt es erst einmal neue Standards für interne wie externe Kabel und Stecker mit Kupferleitungen, die passend dazu „CopprLink“ getauft wurden. Im März 2024 wurde das interne CopprLink-Kabel abgesegnet, das bis zu 1 Meter lange Verbindungen bei Datenübertragungsraten von 32 GT/s (PCIe 5.0) oder 64 GT/s (PCIe 6.0) erlaubt. Die im April beschlossenen externen CopprLink-Kabel sollen Gleiches bei bis zu 2 Meter Länge bieten.

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Im zweiten Halbjahr 2024 sind längere Kabel für externe PCIe-Verbindungen bei Storage-Produkten vorgesehen. Diese sollen bis zu 8 GT/s bei 3 Meter Länge, 16 GT/s bei 2,5 Metern und 32 GT/s bei 2 Metern unterstützen.

Neuigkeiten sind dies aber nicht, denn schon Anfang Mai hatte die PCI-SIG entsprechende Pläne vorgelegt.

KI darf nicht fehlen

Als einer der größten Treiber in der IT-Branche darf das Thema Künstliche Intelligenz auch in der Präsentation der PCI-SIG nicht fehlen. Und so werden die Möglichkeiten von PCIe im Bereich Generative AI ausgeführt. Außerdem werden auf der PCI-SIG Developer Conference 2024 Demosysteme gezeigt, mit denen bereits Tests für die kommenden PCIe-Standards möglich sind.

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ComputerBase hat Informationen zu dieser Meldung von PCI-SIG unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungstermin.