PCIe 8.0 규격 - 광 기술 통합될까?

(출처: PCI-SIG)

PCIe 규격을 만드는 PCI-SIG가 PCIe 8.0의 0.5 초안 (draft)를 공개했습니다. 2028년 출시를 목표로한 PCIe 8.0은 레인당 256GT/s, x4 슬롯에서 양방향 256GB/s, x16 슬롯에서 1TB/s라는 엄청난 대역폭을 목표로하고 있습니다. 물론 주요 타겟은 AI 데이터센터처럼 대용량의 데이터와 연산, 대역폭이 필요한 곳입니다. 일반 소비자는 현재 PCIe 5.0도 한동안 충분할 것입니다.

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PCIe 8.0에서 가장 큰 도전은 바로 레인당 256GT/s에 달하는 고속 데이터 전송에서 신호 무결성(signal integrity)을 유지하는 것입니다. PCIe는 CPU/스위치 ↔ PCB ↔ 슬롯 ↔ 카드 엣지 커넥터 ↔ 확장카드라는 다단 구조입니다. 이런 복잡한 구조인데다 데이터 전송 속도를 높이기 위해 주파수를 올리면 결국 신호가 잡음에 취약해지고 온전하게 전달되기 힘들어집니다.

이 문제는 특히 CPU와 SSD, GPU간 거리가 멀어지는 서버에서 심각하게 나타납니다. 따라서 적어도 서버 버전에서만이라도 일부를 광시스템 (optic system)으로 만드는 논의가 진행중에 있습니다. 사실 PCI-SIG는 2025년 PCIe 6.4/7.0에 Optical Aware Retimer ECN을 추가해, 기존 PCIe 프로토콜을 유지한 채 중간 retimer에서 전기↔광 변환을 허용하는 첫 표준을 만들었습니다. 즉, CPU·GPU·SSD는 기존 PCIe PHY를 유지하고, 긴 구간만 광으로 연장합니다.

현재 PCI-SIG는 새로운 커넥터 기술이라고만 언급하고 있지만, 아마도 8.0에서는 이보다 더 나아가 Co-Packaged Optics (CPO)을 통해 커넥터 호환성을 유지하면서도 고속에서 신호무결성을 보존하기 위해 하이브리드 구조를 채택할 가능성도 있습니다.

2028년이 되면 PCIe 8.0 규격이 정식으로 나올 예정이지만, 아마도 소비자 제품군은 5.0-6.0 정도만 해도 충분할 것으로 보이며 광커넥터 같은 기술이 도입되는 것은 가격 문제를 생각하면 좀 더 이후의 일이 될 것으로 예상합니다.

참고

https://wccftech.com/pci-sig-releases-pcie-8-0-specification-1-tbps-bandwidth-256-gtps-data-rate-by-2028/

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