Richard Solomon是Synopsys的PCI Express控制器IP技术营销经理，同时也是PCI-SIG的副总裁。
PCI（Peripheral Component Interconnect）是现代计算机中外围设备互连的标准，涵盖了从便携设备到数据中心和高性能计算等各种领域。本次技术讨论由Richard Solomon与Stephen Foskett主持，他们探讨了PCIe（PCI Express）的卓越历程以及其在现代计算系统中的关键作用。PCIe凭借数十年的兼容性和创新，已经成为支撑无缝数据中心运营的重要技术。
作为致力于制定PCIe规范的标准组织，PCI-SIG确保各种硬件组件之间能够协同工作，无论是CPU、SSD、GPU等等，都能够和谐运行。谈话的核心在于讨论标准的必要性，以实现各种设备和平台之间的无缝互通。
Solomon强调了PCI-SIG数十年来一直保持向后兼容性的惊人事实。这实质上是该组织承诺的明证，即早在2000年代初设计的设备，如今仍然可以在现代的PCIe 5.0系统中正常运行。这种连贯性至关重要，因为它确保了传统硬件与新技术能够无缝共存，为最终用户提供了熟悉感和未来性。
讨论还囊括了PCIe的最新演进，从PCIe 4.0的每秒16 GT/s起步，一直到PCIe 6.0的最新每秒64 GT/s。Solomon分享了关于PCIe 7.0的观点，其速度高达每秒128 GT/s，并在前代基础之上进一步改进。在保持向后和向前兼容性的同时，过渡至更高速度，充分展示了创新与稳定之间微妙平衡的重要性。
Solomon还详细探讨了PCIe技术向光学领域的扩展。PCI-SIG最近成立了光学工作组，旨在简化不同速度下的光学连接，从而允许在需要时实现更长的传输距离和更高的可靠性。尽管目前行业中还没有出现铜线无法满足的速度需求，但光学解决方案正不断发展，以创造更加多功能的生态系统，以满足各种技术需求。
这次科技讨论突显了PCI Express的非凡历程，展示了在不断发展的技术世界中标准化的力量。PCIe内在的向后和向前兼容性，不仅促进了硬件的无缝整合，还展示了创新与稳定之间的微妙平衡。随着PCIe探寻新的领域，该行业期待这一关键技术对未来计算的持续影响。
Stephen Foskett：我是Gestalt IT的Stephen Foskett。我们正在与一些开发数据中心所使用的各种技术的行业组织进行连线。
Richard Solomon：我们是实际开发PCI Express规范的标准组织。
Stephen Foskett：好的，正如我相信大多数观众所知，我们需要标准来确保一切能够协同工作，对吧？你想要从一家公司购买计算机，从另一家公司购买GPU，你需要它们能够协同工作。我们在Flash Memory Summit，是关于存储的，对吧？所以，你想要从一家公司购买SSD，从另一家公司购买服务器，你希望它们能够协同工作。所以，我们就是做这件事的组织。我们制定新的规范版本。我认为PCI Express最引人注目的一点是，它和PCI一样，是一个可以追溯到几十年前的标准。
Richard Solomon：是的，一直追溯到2000年和2002年左右。这是PCI-SIG的一个标志，你在2000年设计和构建的卡仍然可以工作。你可以将它插入到这些全新的PCI Express 5.0系统中，该卡仍然可以启动并正常工作。所以即使在今天，我们的主板上仍然会出现PCI插槽，更不用说PCIe了。但我认为这真的是令人称奇的。
Stephen Foskett：那么，请跟我们分享一些历史，以及截至今日，PCI Express的发展情况如何？
Richard Solomon：好的，你不想一直听我讲，我就不会啰嗦太多。我们从PCI Express 4.0开始，对吧？我相信大多数人都很熟悉。它的速度是16GT/s。你在会场周围可能也看到了，现在有很多SSD正在运行PCI Express 4.0。从4.0到5.0，我们唯一改变的规范是增加了速度，对吧？我们的速度从16GT/s提升到了32GT/s。对于整个行业来说，这是一个相当直接的过渡。
Stephen Foskett：我们的下一代，也就是刚刚开始出现的PCI Express 6.0，它的速度达到了64GT/s。我们从以前所使用的NRZ信号传输方式转变为了PAM4信号传输方式。从电气角度来看，这变得更加复杂，对于工程师们来说，也更具挑战性。但正如你提到的，它保持了完全向后兼容。不是吗？即使在6.0规范下，人们仍然可以将他们的芯片设计为支持较低的速度，并且仍然能够与规范的新版本兼容。因此，可以说存在规范版本和新速度生成两个不同的层面。但6.0，我想要表达的是，它不同于以往的PCI Express。对吧？当它迈向64GT/s时，我们改变了协议的许多基本原则。我们引入了我们所谓的”flits”。这使得协议更加复杂，但仍然保持了向后兼容。完全向后兼容。
Richard Solomon：没错。无论什么设备，只要它符合新的规范，无论是否支持新的速度，它都能够向下兼容，一直兼容到2000年初的最初PCI Express 2.5GT/s规范。
Stephen Foskett：没错。我认为这真的是令人惊叹的事情，虽然在技术领域我们不经常使用”魔法”这个词，但这种兼容性真的非常了不起，我不得不这么说。我搭建了一台AMD Zen 3服务器。现在你告诉我”不要这么做”，我知道一个非常好的新服务器。我没有独立GPU，但是我桌子下面有一台旧服务器。实际上，它是我最古老的PCIe卡之一，我把它插进去，它居然能正常工作。
Richard Solomon：是的，没错。它只是启动并运行。这真的令人难以置信。我是说，性能不是很出色，但它却能正常工作。因此，PCIe不仅仅局限于计算机内部的总线。我是说，我们刚刚提到了UCIe，我们已经讨论了CXL，我还谈过很多关于Thunderbolt的事情。所有这些技术也利用了PCI-SIG的工作，对吧？
Stephen Foskett：是的，很多，CXL就是一个例子，对吧？这是另一种建立在PCI Express电气层之上的规范。虽然它们不使用我们的协议，但它们却使用了相同的物理层，以保持向后兼容性。所有这些技术都利用了这一点来构建。人们可以在其上构建其他协议。因此，它确实构成了我们今天使用的许多技术的基础。
Stephen Foskett：那么，让我们谈谈未来吧。你正在这里展示一些我认为人们会很兴奋看到的东西。告诉我们那是什么。
Richard Solomon：是的。所以，在我们身后，你可以看到这是一个完整的PCI Express 6.0系统，采用了最新的64GT/s速度。它是由我们的一个会员公司组装的，并且他们展示了一个根复杂性，类似于Stephen身后的一个微型服务器。你可以看到那里有一个小型单板Linux计算机。是的，就是那个。你非常适合这个角色，非常出色。我们应该雇佣你。所以，你有一个完整的服务器，上面有一个小型的单板Linux机器。然后下面的部分是一个端点，模拟存储设备或GPU。
Stephen Foskett：在屏幕上方，你可以看到这个漂亮的绿色数据条正在以最大速度移动。所以每当出现新规范时，人们总是会问：“好的，但什么时候才会真正实现？”那就是一个实实在在的例子。
Richard Solomon：那么，我们何时开始看到支持PCI Express 6.0的产品？
Stephen Foskett：在我们深入讨论之前，我认为有必要指出，支持PCI Express最新版本的要求之一是必须由CPU供应商实现，对吧？所以我们现在几乎在所有现代平台上都有PCIe 4.0，是的，是的，我们应该也会看到很多PCIe 5.0系统。它们都是最新的。你知道，带着我的PCI-SIG帽子，我不能过多地谈论产品计划。但是，我可以说，在接下来的两三年内，你知道，大致是一个三年的周期。所以，当你开始看到5.0系统投入生产时，你可以估计再过两三年，你将开始看到6.0系统投入生产。
Stephen Foskett：那7.0呢？
Richard Solomon：我们已经宣布7.0作为下一代速度标准，将达到128GT/s的速度。在6.0的基础上进行了改进，没有引入新的模式，只是提升了速度。当我们进行重大变革时，行业总是会变得兴奋，因为当你颠覆协议的工作方式时，向后兼容性会更加困难。对吧？但是从6.0到7.0将是一个非常简单的过渡。我们的目标是在2025年左右，因为我知道你会问的。在2025年发布该规范。
Stephen Foskett：另外，还有一点让我想起来，那就是在技术的演进历史中，我们一直在谈论光学。光学总是被看作是下一代数据传输的方向。最近，PCI-SIG开始讨论光学PCIe。能否告诉我们更多关于这个话题的信息？
Richard Solomon：是的，这里有一个关键区别。我们并不是说光学在实现下一代速度方面是必不可少的。我们的目标是在所有速度下都支持光学传输，无论是64GT还是128GT，甚至回到16或32。我们注意到在行业中有一些特定领域需要光学传输，或者需要光学的韧性。虽然PCI Express一直支持这一点，但我们并没有真正让它变得简单易用。因此，我们现在的主要任务是召集所有了解不同光学技术的行业专家，将他们聚集到一个新的光学工作组中，正如你提到的，我们刚刚宣布的那个工作组。从那里，我们将尽量减少对规范的干扰。对吧？我们只会进行必要的调整，以便让人们能够更容易地使用光学连接。我们可以说，我们将使PCI Express更加友好地支持光学传输。但目前，我们还没有达到无法通过铜线满足需求的阶段。我还记得电气工作组曾经告诉我们：”嗯，这个5GT，也许是铜线的极限了。” 是的。但从那以后，我们已经走过了8、16、32、64，我是说，未来还不可知。
Stephen Foskett：非常感谢你就PCI和PCI Express的话题进行讨论，以及对过去和未来的展望。如果人们想要了解更多有关PCI和这一标准未来的信息，他们应该去哪里查找？
Richard Solomon：一定要在你喜欢的社交媒体平台上关注我们，当然还有我们的网站pcisig.com。此外，我们将于11月在丹佛举办的Supercomputing 23上展示最新的PCIe发展和演示。所以，如果你计划参加那个活动，一定要过来参观，我们将提供更多信息供你了解。
Stephen Foskett：非常感谢。感谢大家收看。
