【伺服器基礎I/O架構的進化】陸續問世的新世代PCIe介面

自2003年迄今，PCIe一直扮演著伺服器核心I/O架構的角色，作為CPU與GPU、網路卡、SSD等周邊裝置之間的傳輸通道，幾乎所有周邊裝置或其他I/O介面，都是直接或間接透過PCIe的介接，來與運算核心連結。隨著CPU與周邊裝置速度的提高，PCIe也隨之持續進化，以便為處理器與周邊裝置提供更高的傳輸頻寬。

目前市場上的PCIe介面應用主流，仍是問世多年的PCIe 4.0與PCIe 5.0——規格分別於2017與2019年發布。不過新一代PCIe規格的應用與發展，近幾個月來終於出現重要進展，第一批PCIe 6.0規格的周邊產品正式上市，而PCIe 7.0與PCIe 8.0的規格制定工作，也有具體的成果。

PCIe 6.0開始進入產品化

相較於過去幾個PCIe世代，PCIe 6.0的產品化腳步顯得格外緩慢。

PCIe 4.0與PCIe 5.0都是在規格發布1、2年內，就誕生第一批應用新介面的SSD與周邊產品，反觀PCIe 6.0在2022年初發布規格後，經過三年多的發展，仍只停留在開發測試用設備，以及交換器晶片、中介片（Interposer）等元件層次，遲遲沒有應用到完整產品上。

PCIe 6.0產品應用停滯的情況，直到2025年中才終於出現轉機。在2025年5月底的Computex會場中，多家SSD廠商都向我們表示PCIe 6.0 SSD產品已在開發測試中。有騰科技（UTRAN）也在會場上展出PCIe 6.0開發測試設備，由主機端介面卡、外接擴充機箱構成的PCIe 6.0開發測試設備，可提供外接的PCIe 6.0 x16埠，用於PCIe設備的測試。

Computex會場上見到國內廠商展出PCIe 6.0測試設備，我們可將其看做是第一批PCIe 6.0周邊產品即將問世的信號，顯示已出現相當強勁的PCIe 6.0相關產品測試需求，才促使有騰科技等廠商推出測試設備，也讓我們對PCIe 6.0產品的實際推出有進一步的期待。

果不其然，時隔2個月後，美光（Micron）推出首款支援PCIe 6.0的SSD產品9650系列。

與此同時，Nvidia也在2025下半年陸續發布採用PCIe 6.0介面的新世代網路卡產品，包括ConnectX-8、ConnectX-9與BlueField-4等。

相較於美光上一代採用PCIe 5.0的9550系列SSD，9650系列SSD憑藉PCIe 6.0提供的加倍傳輸頻寬，將最大傳輸速率從14GB/s一舉提高到28GB/s（循序讀取）。

而比起Nvidia上一代基於PCIe 5.0介面的ConnectX-7與BlueField-3，ConnectX-8、ConnectX-9與BlueField-4等新網路卡產品，也藉由PCIe 6.0介面，將400 Gb與800 Gb傳輸通道帶進GPU運算平臺上。

不過，除了前述先驅產品外，要讓PCIe 6.0應用環境完整成形，還是得有伺服器平臺的支援，這方面我們只能等待Intel Diamond Rapids與AMD Venice處理器平臺，能按時於2026年推出。

第一批PCIe 6.0周邊設備問世
在PCIe 6.0規格發布過後，等待了3年半，第一批支援PCIe 6.0的產品終於在2025年下半年陸續發表，包括美光的9650系列SSD，以及Nvidia的ConnectX-8、ConnectX-9與BlueField-4等網路卡與DPU卡產品。圖片來源／Micron、Nvidia

PCIe 7.0與8.0的規格發展

儘管PCIe 6.0的產品化應用才剛剛起步，負責規格制定的PCI-SIG組織，已經在推動下一代的PCIe 7.0與PCIe 8.0規格發展。

記取了在PCIe 3.0上停滯過久的教訓，自PCIe 4.0起，PCI-SIG的策略是每3年更新一代規格，在2022年推出PCIe 6.0之後，接著PCIe 7.0與PCIe 8.0將分別於2025與2028年發布。

在PCIe 7.0方面，PCI-SIG於2023年6月發布最早的0.3版規格草案，接著在2024年4月發布0.5版規格草案，然後在2025年一口氣加快規格制定進度，先後於1月與3月發布0.7版與0.9版（前者為完整版草案，後者為最終草案），然後在2025年6月發布最終版PCIe 7.0規格，主要規格特性包括：

沿用PCIe 6.0開始使用的PAM4信號編碼技術，但可提供較PCIe 6.0高出1倍的128 GT/s原始位元速率（Raw Bit Rate），在x16通道下可實現512GB/s的雙向傳輸速率，並在更高的速率下確保通道參數、傳輸距離、可靠性與低延遲目標，同時也須具備與前幾代PCIe的相容性，以及改善功耗效率。

接著PCI-SIG還預定在2027年推出驗證PCIe 7.0標準合規性（Compliance）的計畫，預期支援PCIe 7.0的產品也會在此之後發布。

在PCIe 8.0方面，PCI-SIG在2025年8月發表PCIe 8.0規格的展望，稍後在9月中旬宣布已向會員發布0.3版PCIe 8.0規格草案，預計2028年完成規格制定，預期的目標包括：

較PCIe 7.0高出1倍的256 GT/s原始位元傳輸速率，搭配x16通道可實現1 TB/s的雙向傳輸速率；將評估新的連接器（Connector）技術；透過前向錯誤糾正（Forward Error Correction，FEC）實現低延遲目標；確保可靠性，以及與前幾代PCIe的相容性，另外還將透過協定增強功能（Protocol Enhancements），來提高可用頻寬，以及強調應用低功耗的技術。

就技術來看，PCIe 7.0與8.0都沿用了PCIe 6.0的基本架構，而與PCIe 5.0以前有較大的區別，包括以PAM4信號編碼取代早先PCIe的NRZ編碼，藉此在相同頻率內承載兩倍資料，但為彌補PAM4編碼較高的錯誤率，搭配前向糾錯技術以確保資料完整性。另外，它們還以固定大小的資料流控制單元（Flow Control Unit），取代先前世代PCIe介面使用的可變大小事務層資料封包（Transaction Layer Packet，TLP），確保高速傳輸下的可靠性。