在服务器技术飞速发展的浪潮中,PCIe 总线如同数据传输的 “高速公路”,不断迭代升级以满足日益增长的性能需求。PCIe5.0 与 PCIe6.0 作为其中的 “佼佼者”,既有一脉相承的共性,又在技术上各有突破。接下来,我们就从应用场景、工作原理、关键参数以及设计布线注意事项等方面,揭开这两款高速总线的神秘面纱。
一、应用场景:重叠与拓展并存
PCIe5.0 与 PCIe6.0 在应用场景上存在不少重叠之处。它们都广泛应用于 CPU 与 GPU 的互联,在深度学习、科学计算等领域,为数据的高速传输提供支撑;也都在 CPU 与网络接口卡(NIC)的通信中发挥重要作用,助力服务器应对海量网络数据;同时,在 CPU 与加速器、SSD 的协作与数据存取方面,二者也均有涉足。
但随着技术的进步,PCIe6.0 的应用场景更为拓展。在超大规模数据中心的存储系统中,PCIe6.0 凭借更高的带宽,能轻松应对每秒数百万次的 IOPS 读写请求,比 PCIe5.0 更能满足 8K 视频编辑、大规模实时数据分析等对数据传输速度极为苛刻的任务。而 PCIe5.0 在一些对带宽要求相对不是顶尖的场景,如中小型数据中心的普通业务处理,仍能稳定发挥作用。
二、工作原理:分层架构不变,传输机制升级
共同点
两者均采用事务层、数据链路层和物理层的三层分层架构。事务层负责生成和处理事务层数据包(TLP);数据链路层添加错误检测码(LCRC),管理流量控制和重传机制;物理层则负责将数据包转换为电信号并处理物理链路传输。
在数据包流动过程上,发送端都是由事务层生成 TLP,经数据链路层添加 LCRC,再由物理层封装发送;接收端则反向操作,物理层解封装后传给数据链路层校验,最后由事务层处理。
差异点
PCIe5.0 采用非归零(NRZ)信号技术,而 PCIe6.0 引入了脉冲幅度调制 4 级(PAM4)信号技术。PAM4 信号在相同的单元间隔(UI)中提供 4 个级别(2 位),在相同奈奎斯特频率下,数据传