PCI-Express-Schnittstelle: PCIe 7.0 und die Basis für optische Verbindungen stehen, PCIe 8.0 folgt

Der weit verbreitete Schnittstellenstandard PCI Express geht in die nächste Runde. Heute wurden die Spezifikationen von PCIe 7.0 offiziell veröffentlicht. Für PCIe 8.0 wird nun der Weg gesucht. Außerdem wurde die erste Basis für optische PCIe-Verbindungen geschaffen.

PCIe 7.0 verdoppelt den Durchsatz erneut

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.

Unter anderem für Einsatzbereiche wie 800G-Ethernet, Künstliche Intelligenz und Machine Learning, High Performance Computing (HPC), aber auch Quantencomputer und Militär ist PCIe 7.0 gedacht. Der Schnittstellenstandard ist generell inzwischen weit verbreitet und hat jüngst etwa auch in Speicherkarten mit SD Express Einzug gehalten, wie er ganz aktuell bei der neuen Spielkonsole Nintendo Switch 2 (Test) eingesetzt wird. SSDs setzen schon lange auf PCIe und das NVMe-Protokoll, selbst bei Festplatten wird der Einsatz von PCIe erwogen.

Jetzt beginnen die Arbeiten an PCIe 8.0

Am Rande wird erwähnt, dass für den Nachfolgestandard PCIe 8.0 noch der richtige Weg gefunden werden muss. Heute gibt es zumindest öffentlich noch keinerlei Prognosen. Ob mit PCIe 8.0 der Durchsatz abermals verdoppelt werden kann, diese Frage der Redaktion konnte im Rahmen einer Pressekonferenz noch nicht beantwortet werden. Doch sei genau das das Ziel. Welche Technik dabei genutzt wird und ob es gelingt, den Durchsatz abermals zu verdoppeln, wie es bisher immer der Fall gewesen ist, bleibt also abzuwarten. Vor 2028 ist nach dem bisherigen 3-Jahres-Rhythmus ohnehin nicht mit PCIe 8.0 zu rechnen.

Noch ein langer Weg zu Produkten mit PCIe 7.0

Von der Absegnung der Spezifikationen bis zum ersten Produkt wird es auch bei PCIe 7.0 noch einige Jahre dauern, wie auch schon die Vergangenheit gezeigt hat. Die Spezifikationen von PCIe 6.0 waren zum Beispiel bereits im Januar 2022 veröffentlicht worden, doch erste Produkte stehen erst jetzt vor der Tür.

Bei PCIe 7.0 sind aktuell erste Tests für 2027 angesetzt, was dem üblichen 2-Jahres-Abstand zur Veröffentlichung der Spezifikation 1.0 entspricht. Etwa ein Jahr später, also im Jahr 2028 sollen dann die ersten Produkte auf der PCI-Integratorenliste landen und allmählich den Markt erreichen. Bis dato sind dort aber nicht einmal PCIe-6.0-Produkte zu finden.

Erster Standard für Optisches PCIe verabschiedet

PCIe über Glasfaser- statt Kupferkabel das ist die Zukunft, an der die Mitglieder in Form der PCI-SIG Optical Workgroup schon eine Weile arbeiten. Parallel zum PCIe-7.0-Standard wurde der erste Standard in diese Richtung veröffentlicht. Dabei handelt es sich um einen „Optical Aware Retimer“, der dafür sorgen soll, dass Endgeräte und Switches sowohl über elektrische Kabelverbindungen als auch neuerdings optische Verbindungen miteinander kommunizieren können. Zudem erhöht der Retimer die Reichweiten der Signalübertragung. Über Lichtwellenleiter können weitaus höhere Entfernungen ohne Geschwindigkeitsverlust überbrückt werden als über Kupferkabel. Das ist einer der Vorteile der optischen Technik, die zudem höhere Durchsatzraten bei geringerem Energiebedarf verspricht.

Kioxia hatte bereits mehrfach eine „Breitband-SSD“ demonstriert, die dank optischer Anbindung Daten auf einer Strecke von 40 Metern mit 14 GB/s ohne Leistungsverlust übertragen kann. Das ist mit Kupferleitungen nicht ohne weiteres möglich.

ComputerBase hat Informationen in diesem Artikel von der PCI-SIG unter NDA erhalten und an einer Pressekonferenz im Vorfeld teilgenommen. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungstermin.