빠르다. 격렬하다. 구리?
PCI-SIG 컨소시엄은 PCI Express 8.0 사양 개발을 공식 발표했습니다. 이 신규 버전은 데이터 전송 속도를 레인당 256 GT/s로 두 배 높일 예정입니다. 추가적인 대역폭 증대 외에도, PCIe Gen8은 실질적인 대역폭을 늘리고 전력 소비를 줄이는 프로토콜 개선 기능을 특징으로 할 것이라고 전해졌습니다.
예정된 PCIe 8.0 사양은 PCIe 7.0의 원시 비트 전송 속도(raw bit rate)를 256.0 GT/s로 두 배 증대시켜, x16 구성에서 최대 1 TB/s의 양방향 대역폭을 구현할 것입니다. 이 사양은 PCIe 6.0 및 PCIe 7.0에서 사용된 PAM4 신호 처리, 포워드 에러 코렉션(FEC), 그리고 Flit Mode 인코딩을 계속 활용할 것입니다. 그러나 레인당 256 GT/s에 도달하는 것은 극도로 어려운 기술적 과제가 될 가능성이 높습니다. 현재의 구리 인터커넥트 표준만으로는, 특히 수십 센티미터의 거리를 고려할 때 이러한 데이터 전송 속도를 달성할 수 없기 때문에, 엔지니어들은 새로운 기술적 영역에 진입하게 될 것입니다.
PCIe 8.0 인터커넥트가 갖추어야 할 신뢰성, 사용 가능한 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio), 일관된 성능, 허용 가능한 신호 손실, 신호 무결성(Signal Integrity), 그리고 전력 효율성을 확보하기 위해, PCI-SIG는 현재 이전 세대 PCIe 구현과의 하위 호환성을 유지하면서 새로운 인터커넥트 기술을 검토하고 있습니다. 또한 본 사양은 대역폭 사용을 최적화하고 전력 효율성을 개선하기 위한 프로토콜 개선 방안을 도입할 계획입니다.
PCI-SIG의 발표 내용에 모든 PCIe Gen 8 구현이 구리 인터커넥트를 지속적으로 사용할지 명시되지는 않았지만, 하위 호환성이 언급되었다는 것은 구리 인터커넥트 사용을 계속할 계획이 있음을 시사합니다. 구리로 256 GT/s를 구현하려는 설계자들은 극심한 신호 무결성 문제, 길이 제약, 그리고 재료, 등화(equalization), 리타이머(retimers) 또는 대체 전송 방식에 대한 높은 의존성이라는 도전에 직면하게 됩니다.
이러한 난제들은 업계를 미래 고속 시스템을 위해 광학 인터커넥트 및 첨단 패키징(Co-packaged optics 또는 단거리 연결 링크를 가진 칩릿 형태 등) 방향으로 이끌고 있습니다. 바로 이러한 필요성 때문에 PCI-SIG는 PCIe 6.4 및 7.0용 광학 인식 리타이머 사양을 발표했으며, 이는 PCIe 8.0까지 확대 적용될 가능성이 높습니다.
PCI-SIG의 회장 겸 사장인 Al Yanes은 "올해 발표된 PCIe 7.0 사양에 이어, PCIe 8.0 사양은 데이터 전송 속도를 256 GT/s로 두 배로 늘려, 차세대 애플리케이션을 지원하기 위해 3년마다 대역폭을 두 배로 늘려온 우리의 전통을 지키게 되어 기쁩니다"라고 말했습니다. 이어 "AI 및 기타 응용 분야에서 요구되는 데이터 처리량 증가는 여전히 높은 성능에 대한 강력한 수요를 유지하고 있습니다. PCIe 기술은 업계 요구를 충족시키기 위해 비용 효율적이고, 고대역폭이며, 저지연의 I/O 인터커넥트를 계속 제공할 것입니다"라고 덧붙였습니다.
최근 세대의 PCIe 사양 발표에서 늘 그랬듯이, PCI-SIG는 차세대 인터커넥트 기술의 적용 분야를 주로 AI 서버 및 데이터 센터, HPC 워크로드, 하이퍼스케일 클라우드 서비스 제공업체, 그리고 자동차, 항공우주, 군사 솔루션과 같은 고성능, 고대역폭 집약적 애플리케이션에 초점을 맞추고 있습니다. 클라이언트 PC가 궁극적으로 PCIe 8.0을 채택할 수는 있겠지만, 이러한 일반 사용자 기기용 애플리케이션의 도입 시점은 최소 2030년대까지로 예상됩니다.