PCIe 8.0: Спецификация два раза быстрее PCIe 7.0 выйдет после 2028 года

Консорциум PCI Special Interest Group (PCI-SIG) объявил о планах завершить разработку спецификации интерфейса PCI Express 8.0 к 2028 году. Новый стандарт удвоит пропускную способность относительно PCIe 7.0 и обеспечит значительное улучшение скорости, повышение энергоэффективности и надежности при передачи данных.

Действующая версия стандарта в лице PCIe 7.0 получила финальное утверждение в июне 2025 года. Она обеспечивает теоретическую скорость до 128 ГТ/с на линию и однонаправленную пропускную способность до 256 ГБ/с в конфигурации x16. Ключевые особенности включают применение импульсно-амплитудной модуляции с четырьмя уровнями (PAM4), повышенную энергоэффективность, гарантированно низкую задержку, улучшенную надежность и полную обратную совместимость с предыдущими поколениями PCIe. В PCIe 8.0 эти характеристики будут удвоены — скорость передачи данных достигнет 256 ГТ/с на линию, а однонаправленная пропускная способность для x16 составит 512 ГБ/с. Многие источники указывают пропускную способность в 1 ТБ/с для PCIe 8.0, при этом не прикладывая пояснений, однако важно понимать, что это значение относится именно к двунаправленной пропускной способности. Накопители с интерфейсом PCIe 8.0 x4 теоретически смогут демонстрировать скорость последовательного чтения/записи до 128 ГБ/с — восьмикратное преимущество перед современными SSD с PCIe 5.0.

PCI-SIG демонстрирует, что скорость передачи данных интерфейсов PCIe удваивается каждые три года, в том числе и скорость PCIe 8.0, которая достигает 512 ГБ/с в однонаправленном и 1 ТБ/с в двунаправленном подсчете. Источник: PCI-SIG.

При этом, стандарт PCIe 8.0 сохранит обратную совместимость с предыдущими спецификациями PCIe, но получит усовершенствованный протокол для оптимизации передачи данных и сокращения задержек. PCI-SIG сделала особый фокус на снижение энергопотребления без ущерба надежности. Спецификация также предусматривает использование кодирования через PAM4 (амплитудно-импульсная модуляция четвертого уровня). Основная область, где будут применяться решения на базе PCIe 8.0 — сектор искусственного интеллекта, машинного обучения, периферийные и квантовые вычисления, а также системы обработки больших данных, например, гипермасштабируемые дата-центры, HPC-кластеры. Позднее, PCIe 8.0 также будет задействован в том числе в автомобильной и аэрокосмической технике. Важно понимать, что первые полноценные решения на базе стандарта PCIe 8.0 появятся сильно позднее даты утверждения самого интерфейса — примерно в 2030-2031 годах. 

Параллельно с разработкой PCIe 8.0, консорциум PCI-SIG продолжает развивать собственную технологию особого стандарта медных кабелей CopprLink для PCIe. Весной 2024 года консорциум уже представил спецификации электрических кабелей и разъемов для внешних/внутренних подключений PCIe 5.0 и PCIe 6.0 с пропускной способностью до 32 ГТ/с и до 64 ГТ/с соответственно. Максимальная длина соединения внутри системы ограничена 1 метром, между стойками — 2 метрами, однако высокопроизводительные конфигурации требуют более длинных кабельных решений, которые и станут доступны после завершения разработки технологии CopprLink.