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Rambus发布PCIe6.0控制器:面向未来数据中心,提供64GT/s的数据传输速率

发布时间:2022-03-17 点击数:153
随着数据总量继续大幅爆炸式增长,数据中心正在采用新的计算模式,如分解式计算(Disaggregated Computing)或者可组合式计算(Composable Computing),这也要求同时保证数据传输速率的提升和数据传输的安全性。

在数字经济时代的今天,数据已经成为企业的核心资产,推动着业务创新与持续发展。随着云计算、5G、物联网等新兴技术的飞速发展,企业获取数据的方式越来越简单,数据量呈现出爆炸式增长的态势,在给企业带来更多利好的同时,也对数据中心的计算能力提出了新的挑战。

在近期Rambus组织的一次PCIe 6.0 线上媒体沟通会上,Rambus战略营销副总裁Matt Jones表示,随着数据总量继续大幅爆炸式增长,数据中心正在采用新的计算模式,如分解式计算(Disaggregated Computing)或者可组合式计算(Composable Computing),这也要求同时保证数据传输速率的提升和数据传输的安全性。基于此,Rambus推出面向下一代数据中心的PCIe 6.0控制器,以此来满足海量数据时代的数据传输速率与安全要求。

PCIe 6.0控制器正式发布,面向下一代数据中心

21世纪初,PCIe标准正式创立。时至今日,它已经成为数据中心和计算应用中芯片间数据传输的行业标准。随着PCIe标准的快速发展,今年1月份,PCIe 6.0的相关规范正式出台,标志着PCIe 6.0时代正式来临,数据传输速率也比最开始有了飞跃式的提升。

众所周知, GT/s是PCIe的衡量单位,在PCIe 1.0和2.0时代,理论数据传输率大概是2.5和5GT/s,但考虑到具体采用的编码技术和信号传导模式,实际的数据传输速率大概是2和4GT/s。而PCIe的传输速率达到了64GT/s的PCIe 6.0,较上一代实现了速率翻倍的目标。

Matt Jones告诉记者,为了实现高达64GT/s的数据传输速率,PCIe 6.0采用PAM4调制信号。通过PAM4,每个时钟周期的数据传输可以达到2bit,而并不仅仅是单bit的数据传输。PAM4采用四个不同的电平等级,在每个时钟周期表达2个数位,从00、01、10再到11,这就意味着在同样的电压波动范围之内和同样的时钟周期内,由于PAM4的电压等级比PAM2高了两个,即眼图中黑色的区域“眼睛“部分更多、更小了。这种变化带来了另外两个重要的影响,即更低的电压裕度和更高的误码率,使得在设备中保证信号完整性成为了一个非常关键的难题。

“考虑到PAM4是确保PCIe 6.0达到64GT/s数据传输速率的一个关键,我们需要在保持数据传输速率的前提下解决PAM4本身的问题。为此,PCIe 6.0采用了前向纠错技术(FEC)。 ” Matt Jones表示,FEC本质上是一种算法技术,可以在数据传输链路中确保所有信号的完整性。同时,FEC技术的采纳还改变了数据流控制单元的情况,要求我们也必须针对数据包本身的大小做出调整和改变。

据介绍,数据传输速率的上升以及PAM4这项技术本身带来了另一个问题,即设备的能耗可能会上升,每一比特数据传输造成的单位数据能耗也会增加。为了减少整体系统的能耗,PCIe 6.0采用了颠覆式的L0p模式,其本质是通过动态的信道分配,允许将每个通道进行封闭或者打开来实现系统性的节能。

Matt Jones表示,Rambus发布的 PCIe 6.0控制器是在以上技术的基础上研发的,数据传输速率高达64GT/s,更重要的一点是该控制器还集成了完整性和数据加密(IDE)引擎,可以实现数据在不同PCIe设备的PCIe通路之间的安全传输。

“目前来看,PCIe 6.0将适用于SSD市场, PCIe协议与NVMe协议共享其电气规范。随着时间的推移,目前主要应用的PCIe 4.0存储解决方案将升级到PCIe 5.0,最终迁移到PCIe 6.0,以支持存储应用对更高数据传输速率的需求。” Matt Jones如是说。

聚焦内存与数据传输技术,助力数据高效安全传输

大部分人对于PCIe并不陌生,但对于Rambus这家公司,或许了解的并不多。

在此次沟通会上,Rambus 大中华区总经理Raymond对 Rambus公司进行了详细的介绍。据了解,Rambus是一家业界领先的silicon IP和芯片提供商,致力于让数据传输更快、更安全。Rambus成立于上世纪90年代,距今已经有30余年的历史,是一家纳斯达克上市公司,总部位于美国加州。

“ram和bus就是表示我们聚焦于内存技术,数据传输技术。我们就像一辆安全的bus,把乘客从起始地点送到目的地。” Raymond表示,我们的乘客就是数据,我们保证数据快捷、高效地传递。目前,Rumbus全球员工拥有700多名,在中国大陆和台湾都设有办公室,有本地的销售、市场、技术支持、AE团队和部分研发团队,来服务整个大中华区的市场。

Raymond告诉记者,Rambus的技术积累非常雄厚,拥有3000多项专利和应用。经过30多年的发展和创新,主要业务包括基础专利授权、芯片IP授权、内存接口芯片。2021年,Rambus在各项细分市场的业务都不断突破,经营现金流达到了2亿多美元,来自数据中心及其细分市场的收入达到75%以上。

谈到公司未来的发展,Raymond表示,我们看到了当今数据的爆炸性的增长带来的技术和需求。一方面,随着数据量越来越大,人工智能、机器学习的使用率日益提升,带来内存和I/O接口、带宽、性能需求。另一方面,随着数据加速向云迁移,联网设备日益增加,边缘计算持续增长,带来了对数据安全重视度的提升。另外,智能汽车的自动驾驶、辅助驾驶对数据处理的带宽和时延、数据的安全性,视不同等级有着不同的要求。因此,未来Rambus将继续以成长型市场为目标,致力于让数据更快、更安全。