PCIe 7.0规范正式发布，光纤互连成为发展新方向
近日，PCI-SIG协会宣布，PCI Express（PCIe）7.0标准已完成定稿。新一代PCIe 7.0继续采用自6.0代引入的PAM4（四电平脉冲幅度调制）信号技术，并进一步扩展带宽能力，带来跨越式提升。
不仅如此，PCI-SIG还透露，PCIe 8.0的前期研究已经展开。同时，随着官方光纤互连规范的发布，PCIe的演进已经从传统铜缆突破至光学传输，为高速度率带来新的可能。这项创新旨在解决铜缆在超高速率环境下的物理瓶颈，同时实现与既有PCIe生态的兼容。
带宽实现“双倍加速”——PCIe 7.0速率详解
2025年3月，PCI-SIG正式定稿PCIe 7.0规范。据官方文件，PCIe 7.0单通道传输速率提升到128GT/s，是上代（PCIe 6.0）的两倍。在标准x16通道配置下，理论双向总带宽达到512GB/s。换算下来，仅PCIe 7.0×4的带宽就已经与PCIe 5.0×16相当，提高了数据吞吐能力，为数据中心及高性能计算带来充足资源。
即便继续使用PAM4调制，相较以往，PCIe 7.0对这一技术已做诸多优化。新标准更加注重信号的稳定性和通道质量，提升远距离传输的完整性。能效管理也同步进步，以适应数据中心级别的节能需求。此外，PCIe 7.0引入通道裕度、强化错误检测通报等机制，同时对CXL等新兴硬件接口做了适配改良，支持未来技术的发展。
对未来应用场景的赋能
PCIe 7.0的高带宽和低延迟，为人工智能、机器学习等高算力场景的GPU或FPGA高速互联提供了支持，加快了AI模型的训练和推理效率。同时，其数据中心应用价值尤为突出，满足服务器、存储之间海量数据实时流通，实现远程直接内存访问（RDMA），带给云架构极高的扩展弹性。
对于如量子计算等需要大规模高速互连的前沿领域，PCIe 7.0同样能作为关键底层支撑，为新一代算力设备创造良好条件。随着标准步步升级，高性能硬件在能效和运维成本方面也获得优化，贴合绿色计算趋势。
更为重要的是，PCIe 7.0持续兼容以往标准，用户无需淘汰现有设备即可平滑过渡新一代规范，保障行业投资，促进硬件厂商加快拥抱PCIe 7.0相关创新。
光纤互连打破传输极限
以往，铜缆在PCIe发展过程中逐渐出现传输距离受限、损耗增加等短板。自PCIe 1.0起，铜缆最大传输距离便不断缩短。到了PCIe 7.0时代，铜缆传输仅十几厘米，已无法满足机柜间乃至更广域分布式服务器之间的需求。同时，为减缓信号衰减而引入的重定时器成本高、功耗大、系统复杂度提升。
伴随数据速率递增，铜缆解决方案愈发捉襟见肘，光纤自然成为突破口。与铜缆相比，光互连具备更优的信号质量和距离优势，且光纤的体积小，更适合大规模数据中心高密度部署。
PCI-SIG引入的“光感知重定时器”方案（Optical Aware Retimer）成为新规范的亮点，可以在电信号与光信号之间进行多路互联，采用均衡、时钟恢复与信号再生等处理，弥补长距离光传输损耗，确保信号最终能够无损还原。此外，光互连方案兼容PCIe现有的交换机与端点，再加上完善的数据通道管理，实现电域与光域的灵活多路复用。
前瞻展望
随着PCIe 7.0和相应光互连方案的问世，PCI-SIG为全球高性能计算网络带来了全新标准。这一进步不仅推进了高速互连的行业基线，同时也为AI大模型训练、量子计算等前沿领域提供了必需的底层支撑。正如PCI-SIG主席Al Yanes所言，PCIe标准迭代至今，始终保持三年一度带宽翻番的惯例，支持着日益增长的算力需求。
放眼未来，随着PCIe 8.0预研启动，PCIe标准将向更加广泛的数据中心和异构计算扩展，光学互连与传统电气互连将在标准框架下融合发展，为智能时代数据流通和高效计算铺设更快的通道。
