PCIe PCI-SIG Anritsu PAM4 AI資料中心

PCIe 7.0測試準備動起來 規格演進加速考驗認證機制

2026-04-22
乙太網技術飛快進化,對PCIe技術的發展造成不小的壓力。然而,PCI-SIG對相容性的嚴謹要求,使得PCIe從技術標準進展到實際產品推出,必然要耗費更多時間。如何在技術演進與相容性之間取得平衡,成為一大難題。

在AI資料中心需求快速攀升的帶動下,高速互連技術正進入新一輪競速階段。作為長期主導伺服器內部資料傳輸的關鍵介面,PCI Express(PCIe)一方面持續推進至更高世代以滿足頻寬需求,另一方面,其技術定位也逐漸由傳統匯流排走向類網路化架構。然而,在規格快速演進的同時,設計與驗證體系所承受的壓力正同步放大。

從測試與量測的第一線觀察來看,PCIe的挑戰已不再只是頻寬提升本身,而是如何在高度複雜的系統架構中,確保不同廠商的產品間的互通性與一致性。對儀器商而言,其所扮演的角色雖未改變,但所承擔的技術責任與驗證壓力已顯著提升。

PCIe 6.0進入收斂期 正式測試準備上路

安立知(Anritsu)業務暨技術支援部專案經理王榆淙表示,目前PCIe 6.0已逐步從規格導入走向實際產品化階段。從產業進度來看,Pre-FYI測試已大致完成,資料校正(Data Correlation)也逐步收斂,預計後續仍會進行一至兩次FYI測試,並於2026年展開正式的相容性測試工作坊(Workshop)。

在此基礎上,晶片組認證與系統導入已開始啟動,顯示PCIe 6.0已邁入落地關鍵期。2027年2月台北場的相容性工作坊,或許有可能進行PCIe 6.0的測試驗證,因為這邊的生態系成員眾多,尤其是板廠跟伺服器OEM/ODM業者的需求,其實相當龐大。

然而,這一世代的驗證歷程卻明顯較預期更為漫長。王榆淙指出,PCIe 6.0的Pre-FYI的時間確實拖得比預期長,一方面是關鍵晶片廠內部工具開發進度延遲,影響到整個生態系,另一方面,不同儀器商之間的資料校正工作量也比過去大很多。

由於PCIe 6.0導入PAM4訊號調變,在訊號判讀與誤碼分析上更加敏感,使跨平台測試結果的一致性變得更難達成(圖1)。這也反映出一個關鍵轉變:PCIe的瓶頸正逐漸從規格制定,轉移至測試一致性的落實。儘管標準跟測試規範仍由PCI-SIG主導,但在實際驗證階段,測試結果能否對齊,高度依賴儀器商與實驗室的校正能力。

圖1 PCIe 6.0正式告別NRZ(左)調變,全面進入PAM4(右)時代。訊號冗餘大幅減少,使得測試資料校正的工作量明顯增加。

另一項值得關注的變化,在於PCIe驗證流程本身的調整。由於工作坊的容納量十分有限,測試工作又比以前更繁雜,因此,現在工作坊將只進行PCIe 5.0以後的產品驗證,PCIe 4.0以前的產品驗證,需由廠商先行於第三方實驗室完成,再進入正式測試流程。此一改變反映測試資源有限與參與廠商增加的現實,也使測試責任前移,儀器商與實驗室的重要性隨之提升。

7.0測試今年啟動 然測試體系尚未成熟

相較於PCIe 6.0測試已進入收斂期,PCIe 7.0目前還處在「規格推進、測試未就緒」的狀態。儘管2026年下半年可能展開初步測試,但整體來看,能做的仍相當有限。

王榆淙指出,現在PCIe 7.0的測試規範才發展到0.5版,不僅沒有標準治具,IP也很少。在這種情況下,就算2026下半年就開始測試,能做的其實很有限。短期內,PCIe 7.0的測試大概僅能聚焦於PHY層特性驗證,距離完整的協定(Protocol)驗證仍有一段距離。

PCI-SIG之所以要快速推動7.0測試準備,部分原因來自外部競爭壓力。王榆淙認為,PCIe是被乙太網逼著往前走,如果不加快,很可能在AI資料中心被邊緣化。然而,PCIe生態系跟乙太網的生態系是不一樣的。PCI-SIG一直都很重視產品相容性,因此其相容性驗證機制的設計非常嚴謹,乙太網則沒有統一的相容性驗證機制。因此,乙太網技術的發展,雖然是建立在IEEE 802.3系列標準上,但商品化進程的主導權,掌握在幾家領導大廠手上。

因此,當PCI-SIG決定加快技術規格的演進時,現有的驗證體系想要同步跟上,會面臨許多挑戰。有些做法可能要有對應的調整,才能實現追趕乙太網的目標。

多世代並存成常態 需求呈現分層化

從應用面來看,PCIe導入節奏亦出現明顯分層。AI伺服器與資料中心積極導入PCIe 6.0並評估PCIe 7.0;PC與高階筆電以PCIe 5.0為主;車用市場則多數仍停留在PCIe 3.0。這樣的分層結構,使PCIe呈現多世代並存的長期態勢,也意味著測試需求更加多元。對儀器商而言,不僅要支援最先進技術,也必須兼顧既有世代的完整驗證能力。

「現在需求其實很兩極,有的客戶只需要PCIe 4.0,但也有客戶直接問PCIe 7.0,」王榆淙觀察。因此,作為測試儀器供應商,為了靈活照顧不同客戶族群的需求,軟體在測試平台中扮演的角色,會越來越關鍵。

王榆淙分享,以安立知為例,從PCIe 5.0時代開始,就是以MP1900A系列作為誤碼率測試的主要硬體平台,對於需要測試PCIe 6.0的客戶,則是透過軟體更新來支援。因為從PCIe 5.0到PCIe 6.0,板上的電訊號頻率沒有改變,差別只在於調變方式從NRZ進化成PAM4。但如果是要從PCIe 6.0升級到PCIe 7.0,因為板上的電訊號頻率更高,所以硬體升級是不可避免的。但安立知目前的規劃,是盡可能把硬體升級控制在影響最小的範圍內,平台的主要更新,會出現在軟體層面。

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