PCIe 7.0 nostaa datakeskusten siirtonopeudet tasolle, jossa kellosignaalin vakaus mitataan jo femtosekunneissa. Diodes Incorporatedin uusi PCIe 7.0 -kellogeneraattori yltää alle 30 femtosekunnin jitteriin, vaikka uuden standardin maksimi on 67 femtosekuntia. AI-palvelimissa näin pienetkin heilahtelut voivat ratkaista, pysyykö 128 GT/s -linkki vakaana vai ei.
PCIe 7.0 on siirtymässä määrittelyvaiheesta ensimmäisiin oikeisiin tuotteisiin. PCI-SIG julkaisi standardin lopullisen version viime vuonna, ja nyt markkinoille alkaa tulla ensimmäisiä uuden sukupolven infrastruktuurikomponentteja. Diodesin PI6CG33A06-kellogeneraattori on yksi ensimmäisistä piireistä, jotka on suunniteltu suoraan PCIe 7.0:n vaatimuksiin.
Uusi väylä kaksinkertaistaa jälleen PCI Expressin siirtonopeuden. PCIe 7.0 yltää 128 GT/s -nopeuteen per lane, mikä nostaa x16-linkin kaksisuuntaisen kokonaiskaistan noin 512 gigatavuun sekunnissa. Taustalla on ennen kaikkea hyperscale-datakeskusten AI-kuorma, jossa GPU-klusterit, 800G- ja 1.6T-verkkoratkaisut sekä CXL-muistilaajennukset kasvattavat dataliikennettä nopeasti.
Samalla PCIe:n fyysisen toteutuksen vaikeus kasvaa dramaattisesti. PCIe 6.0:ssa käyttöön otettu PAM4-signaalointi jatkuu myös PCIe 7.0:ssa. Neljän signaalitason käyttö kasvattaa siirtokapasiteettia, mutta pienentää signaalimarginaaleja merkittävästi. Käytännössä pienikin kohina, heijastus tai kellosignaalin epävakaus voi aiheuttaa bittivirheitä.
Siksi kellopiireistä on tullut kriittinen osa koko palvelinarkkitehtuuria. Jitter tarkoittaa kellosignaalin ajallista värinää eli sitä, kuinka paljon kelloreunat heittelevät ideaalista ajoituksesta. PCIe 7.0:n nopeuksissa jo muutamien kymmenien femtosekuntien poikkeamat voivat vaikuttaa linkin vakauteen.
Diodesin mukaan uusi kellogeneraattori tuottaa 25 ja 100 megahertsin referenssikellot alle 30 femtosekunnin RMS-jitterillä. Yhtiön mukaan tämä antaa enemmän signaalimarginaalia pitkille piirilevyvedoille, liittimille ja monimutkaisille AI-palvelinalustoille.
Samalla myös tehonkulutus nousee uudelle tasolle ongelmaksi. Diodes kertoo käyttävänsä omaa LP-HCSL-ratkaisuaan, jonka avulla kellopuolen tehonkulutus voidaan puolittaa perinteisiin HCSL-ratkaisuihin verrattuna. Tämä on tärkeää erityisesti tiheissä AI-räkeissä, joissa jokainen lisäwatti kasvattaa jäähdytyksen tarvetta.
