隨著科技的不斷進步，數(shù)據(jù)傳輸效率已成為推動計算機系統(tǒng)性能提升的關(guān)鍵因素。近年來，PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）技術(shù)以其卓越的數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性，在計算機硬件領(lǐng)域占據(jù)了舉足輕重的地位。從PCIe 1.0到如今的PCIe 6.0，乃至即將到來的PCIe 7.0，每一次技術(shù)的迭代都帶來了數(shù)據(jù)傳輸速率的顯著提升。

PCIe技術(shù)的起源可以追溯到傳統(tǒng)總線技術(shù)逐漸暴露出瓶頸的時期。傳統(tǒng)PCI總線因帶寬有限，難以滿足高速顯卡、大容量存儲設(shè)備等對數(shù)據(jù)傳輸速率的需求。為了解決這一問題，PCIe應(yīng)運而生，采用串行連接方式，取代了傳統(tǒng)PCI的并行連接，極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸效率和穩(wěn)定性。

自2003年P(guān)CIe 1.0版本發(fā)布以來，PCIe技術(shù)經(jīng)歷了多次升級。PCIe 1.0的每個通道單向傳輸速率可達2.5Gbps，雙向5Gbps，為當時逐漸興起的高速顯卡等設(shè)備提供了更好的支持。隨后，PCIe 2.0、PCIe 3.0相繼推出，分別將每個通道的傳輸速率提升到了5Gbps和8Gbps，進一步滿足了數(shù)據(jù)量不斷增大的存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求。

2017年發(fā)布的PCIe 4.0版本，是PCIe技術(shù)發(fā)展歷程中的又一個重要里程碑。它將每個通道的傳輸速率提升到了16Gbps，雙向32Gbps，帶寬相比PCIe 3.0再次翻倍。這一巨大的帶寬提升為數(shù)據(jù)中心和高端顯卡等領(lǐng)域帶來了革命性的變化。采用PCIe 4.0接口的固態(tài)硬盤（SSD），其順序讀取速度可以達到7000MB/s以上，順序?qū)懭胨俣纫材苓_到5000MB/s以上，滿足了數(shù)據(jù)中心對高速存儲的需求。

2019年，PCIe 5.0版本繼續(xù)延續(xù)了PCIe技術(shù)的高速發(fā)展趨勢，將每個通道的傳輸速率提升到了32Gbps，雙向64Gbps。PCIe 5.0不僅在帶寬上有了巨大提升，還在信號完整性、電源管理等方面進行了優(yōu)化，進一步提高了系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。在數(shù)據(jù)中心，PCIe 5.0的應(yīng)用使得服務(wù)器能夠更好地支持大規(guī)模的虛擬化和云計算應(yīng)用，提高了數(shù)據(jù)處理的效率。

如今，PCIe 6.0技術(shù)已經(jīng)開始在全球范圍內(nèi)商業(yè)化落地。2022年1月，PCI-SIG組織正式發(fā)布了PCIe 6.0標準規(guī)范，該技術(shù)誕生以來變化最大的一次，不僅帶寬繼續(xù)提升，底層腳骨和功能特性也發(fā)生了翻天覆地的變化。眾多企業(yè)正在推出基于PCIe 6.0技術(shù)的產(chǎn)品，如美光發(fā)布的行業(yè)首款PCIe 6.0 SSD，其順序讀取速度最高可以達到26GB/s，相比PCIe 5.0 SSD快了85.7%以上。

國產(chǎn)廠商也在積極布局PCIe 6.0領(lǐng)域。存儲解決方案提供商慧榮正在研發(fā)采用4nm先進制程技術(shù)的PCIe 6.0固態(tài)硬盤主控芯片，旨在滿足日益增長的高性能存儲需求。瀾起科技也推出了PCIe 6.x/CXL 3.x Retimer芯片，并已向客戶成功送樣。這些國產(chǎn)廠商的努力，將進一步推動PCIe 6.0技術(shù)在中國的應(yīng)用和發(fā)展。

然而，就在PCIe 6.0技術(shù)剛剛開始商業(yè)化落地之際，PCIe 7.0技術(shù)已經(jīng)悄然走來。PCIG-SIG DevCon 2024開發(fā)者大會上，Cadence首次展示了PCIe 7.0的全新方向，加入光學連接方案，跑出了128GT/s的收發(fā)速率。這意味著PCIe 7.0的x16雙向帶寬可達512GB/s，繼續(xù)翻番。傳統(tǒng)的電氣層已經(jīng)難以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅庑盘柧哂袀鬏斔俣瓤?、損耗低、抗干擾能力強等優(yōu)點，因此將光學技術(shù)引入PCIe 7.0成為了解決高速數(shù)據(jù)傳輸問題的關(guān)鍵。

PCIe 7.0規(guī)范不僅提供了高達128GT/s的原始比特率，還采用了PAM4（四電平脈沖幅度調(diào)制）信號，提高了單位時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒚芏?。同時，PCIe 7.0還優(yōu)化了信道參數(shù)與傳輸距離，確保了在更長的物理距離下仍能保持高數(shù)據(jù)傳輸速率和穩(wěn)定性。PCIe 7.0還繼續(xù)改善了低延遲性能，并強化了系統(tǒng)的魯棒性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。

值得注意的是，PCIe 7.0技術(shù)將主要首先應(yīng)用于商用企業(yè)級產(chǎn)品領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)中心、人工智能機器學習、高性能計算和網(wǎng)絡(luò)通信等方面。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，AI應(yīng)用對數(shù)據(jù)傳輸速度和帶寬的要求越來越高。PCIe 7.0技術(shù)將滿足未來800G以太網(wǎng)、AI/機器學習、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、HPC、量子計算和公有云的高帶寬需求。雖然PCIe 7.0的完整規(guī)范將于2025年發(fā)布，受支持的設(shè)備可能要到2026年才會上市，但我們已經(jīng)可以預(yù)見其在企業(yè)級市場中的廣闊應(yīng)用前景。