PCI Express 7.0 é confirmado com taxa de 512 GB/s e economia de energia

Agora é oficial: o PCI Express 7.0 (PCIe 7.0) está a caminho. O anúncio foi feita nesta terça-feira (13) pelo PCI-SIG, grupo responsável pela padronização da tecnologia. O principal atrativo da nova versão é a sua largura de banda: até 512 GB/s (gigabytes por segundo), o dobro do que é oferecido pelo PCIe 6.0.

O PCI Express 7.0 foi revelado em junho de 2022. O que o PCI-SIG acaba de fazer é liberar a versão 0.3 das especificações da tecnologia. Além de definir a taxa de 512 GB/s nas transmissões, o documento lista objetivos como melhorar a eficiência energética e manter a compatibilidade com as versões anteriores do PCIe.

Para o quesito desempenho, as especificações incluem o uso da sinalização PAM4 (Pulse-Amplitude Modulation 4), introduzida no PCIe 6.0. Trata-se de um padrão que aprimora a transferência de dados.

Para isso, o PAM4 modula a amplitude do sinal em quatro estados elétricos: 00, 01, 10 e 11. A sinalização NRZ (Non-Return-to-Zero), usada até o PCIe 5.0, se limita aos valores binários 0 e 1, o que a torna menos funcional.

Largura de banda de 512 GB/s

O PAM4 é uma das características que farão o PCIe 7.0 alcançar a largura de banda de 512 GB/s em modo full duplex, isto é, com dados podendo ser enviados e recebidos simultaneamente. Contudo, a taxa diz respeito a transferências com 16 vias de transmissão (x16).

A tabela a seguir mostra as taxas possíveis com quantidades menores de vias, bem como as diferenças de largura de banda em relação às versões anteriores da tecnologia:

Versão	x1	x2	x4	x8	x16
PCIe 1.0 (2,5 GT/s)	500 MB/s	1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s	8 GB/s
PCIe 2.0 (5 GT/s)	1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s	8 GB/s	16 GB/s
PCIe 3.0 (8 GT/s)	2 GB/s	4 GB/s	8 GB/s	16 GB/s	32 GB/s
PCIe 4.0 (16 GT/s)	4 GB/s	8 GB/s	16 GB/s	32 GB/s	64 GB/s
PCIe 5.0 (32 GT/s)	8 GB/s	16 GB/s	32 GB/s	64 GB/s	128 GB/s
PCIe 6.0 (64 GT/s)	16 GB/s	32 GB/s	64 GB/s	128 GB/s	256 GB/s
PCIe 7.0 (128 GT/s)	32 GB/s	64 GB/s	128 GB/s	256 GB/s	512 GB/s

É importante prestarmos atenção nos números de “GT/s” que aparecem na tabela. Essa é a sigla para gigatransfers por segundo, medida que corresponde a 1 bilhão de transferências de dados nesse período de tempo.

A menção a GT/s é relevante porque, aqui, esse parâmetro indica a taxa máxima de bits transferidos por segundo sem considerar a codificação destes. A codificação transforma um conjunto de dados em um pacote maior para uniformizar a transmissão e ajudar na detecção de erros. Ao desconsiderar os bits adicionais, os indicadores em GT/s dão uma noção mais precisa do potencial da tecnologia.

Não é só para o seu PC

Quando o PCI Express 7.0 se tornar padrão no mercado, poderemos esperar por placas de vídeo ou SSDs compatíveis com essa versão, é claro. Mas a tecnologia não vem apenas para otimizar o hardware dos PCs.

O PCI-SIG espera que a nova versão encontre espaço em segmentos como datacenters, computação de borda, automóveis, dispositivos móveis, dispositivos vestíveis e soluções de inteligência artificial.

Não é exagero apostar nesses segmentos. O próprio grupo explica que, no setor automotivo, o PCI Express poderá ser importante para aumentar a segurança e a eficiência de sistemas críticos em veículos autônomos. A tecnologia também deve aparecer em sistemas de carros “normais”.

No segmento de datacenters, o PCI-SIG vê a tecnologia melhorando não só o desempenho, mas também a eficiência energética das aplicações. Em parte, isso será efeito do modo L0p, recurso introduzido no PCIe 6.0 que reduz o número de vias de transmissão em uso para poupar energia.

Já em dispositivos móveis e vestíveis, o PCIe poderá otimizar a interconexão de componentes internos à medidas que eles evoluem e demandam mais largura de banda.

Quando chega?

As especificações finais (1.0) do PCIe 7.0 são esperadas para 2025. Mas a chegada da tecnologia ao mercado não deve acontecer antes de 2027.

Não surpreende, afinal, o mercado trabalha atualmente com as versões 4.0 e 5.0 do PCI Express. O PCIe 6.0 ainda está na “fila”, devendo chegar ao mercado de modo expressivo somente em 2024, nas estimativas do PCI-SIG.

Até o final de 2023, o PCI-SIG deve apresentar duas novas especificações de cabeamento, uma para interconexão de componentes internos dentro de equipamentos, outra para conexão de sistemas. Elas cobrirão as versões 5.0 e 6.0 da tecnologia, mas, presumivelmente, serão compatíveis com o PCIe 7.0.