PCI Special Interest Group（PCI-SIG）は年次開発者会議を開催し、PCI Express 7.0仕様のバージョン0.3を公開し、PCIeのデータ転送速度を128GT/sに向上させる技術にとって重要な成果を示した。この予備的なリリースは、組織のメンバーが次期技術の主要な機能とアーキテクチャに合意したことを示すものだ。

PCI Express 6.0が昨年初めに確定したことで、PCI-SIGはすぐに、昨年の開発者会議で発表された次世代PCIeである7.0の開発作業の開始に移行した。2025年のリリースを目指すPCIe 7.0は、PCIeデバイスが利用できる帯域幅を再び倍増させることを目的としており、単一レーンで全二重、双方向の帯域幅を16GB/秒まで、人気のx16スロットでは各方向で256GB/秒まで向上させる。

昨年の発表時点では、PCIe 7.0に関する初期作業が始まったばかりだった。PCI-SIGは2023年の会議に向けて、仕様の最初のドラフトリリースであるバージョン0.3を完成させ、グループのメンバーに配布する準備を整え、規格開発の次のステップを踏み出すことになった。

PCI-SIG 標準の初期ドラフトは、公開された技術的な詳細が少ない傾向があり、PCIe 7.0 v0.3 もその点では同じだ。その結果、この仕様自体について、昨年発表されたものに新たに加えられるような情報はほとんどない。

しかし、仕様の最初のドラフトが完成したことは、より高速なPCIe通信に必要なコア技術基盤の開発にグループが成功したことを示すものであり、重要なことには変わりがない。PCIe 7.0では物理層でバス周波数を2倍にする必要があり、PCIe 6.0ではPAM4信号で回避していたため、これは簡単なことではない。PCIe 7.0では、物理層をもう一度改良し、今度は30GHz程度で動作させる必要があるため、PCI-SIGはハードモードでの開発に戻ったと言えるだろう。

電気的には、PCIe 7.0は前世代と同様にPAM4 + FLITエンコーディングに固執している。つまり、次の規格が物理層の開発に費やす費用を、論理層の開発で大きく節約することができるのだ。

結局、PCI-SIGの標準化サイクルは、3年の開発サイクルを基本としている。その結果、今年のドラフト発表はPCI-SIGにとって予定通りであり、同グループはあと2年の開発期間を見込んでいる。残りのドラフト作業が順調に進めば、PCI-SIGは2025年にPCIe 7.0仕様を確定させる予定だ。

また、この仕様のコンプライアンス・プログラムは、2027年に稼働する必要がある。新仕様を採用した大規模な商用ハードウェアを出荷する前に、コンプライアンス・テストと認証が事実上必要となるため、コンプライアンス・プログラムはハードウェアの可用性を示す機能的バロメーターとなる。そして、一部の例外を除き、これらのプログラムには2年から2年半の期間がかかる傾向がある。これらのことから、PCIe 7.0 の最初の商用製品は、少なくとも 2027 年（今から 5 年後）までは期待できないことになり、PCIe 7.0 にはこの初期ドラフトに続く多くの作業が残されていることがわかる。

PCIe 5.0/6.0ケーブルは2023年後半に登場予定

PCIe 7.0は開発中だが、PCIe 6.0の最初のハードウェアはまだ開発中であり、PCIe 5.0の機器も一般的には発売後1年未満しか経過していない。PCI-SIGは、コア仕様の策定と並行して、完成した仕様の補助的な部分、特にケーブルの整備にも取り組んでいる。

PCIeは従来、プリント基板上に配線されたバスと考えられていたが、この規格では常にケーブル配線も認められている。PCI-SIG は、PCBのチャネルリーチの限界と、信号周波数の上昇に伴い、サーバやその他のハイエンド機器におけるケーブル配線の使用が増加することを期待している。そのため、新しい技術や新しい素材がより良いケーブルの新しい選択肢を生み出し、最新の規格でチャンネルリーチを維持/延長するための選択肢としてケーブルが見直されているのだ。

このため、PCI-SIGは2つのケーブル仕様を策定しており、今年の第4四半期にリリースできるようにする予定である。この仕様は、PCIe 5.0とPCIe 6.0の両方をカバーし（信号周波数は変わらないため）、内部ケーブルと外部ケーブルの両方の仕様がある。内部ケーブルは、デバイスをシステム内の他のパーツ（デバイスとマザーボード/バックプレーンの両方）に接続するためのものであり、外部ケーブルはシステム間の接続に使用される予定だ。

信号技術と絶対的な信号速度の点で、PCI ExpressはEthernetに1世代ほど遅れをとっている。また、高速銅信号の初期開発の多くは、すでにイーサネットのワークグループによって取り組まれたことを意味する。このため、これらの技術をPCIeに適応させるための作業はまだ必要だが、基本的な技術はすでに証明されており、PCIe規格とケーブルの開発を少し簡略化するのに役立っている。

ケーブルの開発は、コンシューマー向けとは異なり、よりサーバー向けの技術であることは間違いない。しかし、ケーブルの標準化は、特に企業がこれまで以上に強力なシステムやクラスタを組み合わせていく中で、これらのユースケースにとって重要な開発であることに変わりはない。

Sources

• PCI-SIG: The PCIe 7.0 Specification, Version 0.3 is Now Available to Members
• via Tom’s Hardware: PCI Express 7.0 Spec Targets 512 GB/s for x16 Slot in 2027