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根據 ABI Ressearch 的報告，隨著越來越多的企業采用對性能敏感的應用程序，并在云服務器和邊緣服務器中運行繁重的工作負載，數據量將繼續增長，延遲和帶寬將變得更加重要。高速接口將變得至關重要，這可能反映在市場對 PCIe 5.0/6.0 及更高架構的興趣上。盡管目前可用的幾代產品的普及率似乎很高，但由于數據中心或邊緣的一個薄弱環節可能會對運營效率和應用性能造成巨大影響，因此更密集的計算工作負載將促進對部署更新一代PCIe 技術的持續需求。

隨著產生的數據量逐年成倍的增長，對廉價、可訪問和去許可的存儲需求也會隨之增加。可以說，PCIe 升級到PCIe 5.0，是數據中心應用驅動下的一個必然發展趨勢。那么，數據中心在中國的發展趨勢如何？ 數據中心機架的發展規模走向如何？為什么說 PCIe 架構是數據中心高性能計算的組成部分？PCIe 5.0 的市場需求如何、未來會有進一步增量空間？

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以上問題請參見本文。

兆龍 PCIe 5.0 X16 to MCIO 16X

根據觀知海內咨詢發布的《2023 年中國數據中心行業市場現狀及未來五年投資規劃分析報告》，在新基建、數字化轉型及數字中國遠景目標等國家政策的支持下和企業降本增效需求的驅動下，隨著國家“東數西算”工程的全面啟動，我國的數據中心市場規模在持續地高速增長中。

2021 年，我國數據中心市場規模達到1500.2 億元，近五年年均復合增長率達到29.96%。隨著我國各地區、各行業數字化轉型的深入推進，我國數據中心市場規模將保持持續增長態勢，預計2022 年市場規模將達到1900.7 億元，預計2023 年市場規模將達到2470.1 億元。

2017 — 2023 年中國數據中心市場規模預測趨勢圖

資料來源：中國信通院 觀知海內咨詢整理（觀知海內信息網）

從官知海內信息網可知，隨著近年來我國數據中心行業的不斷發展，國內數據中心的機架規模也呈現穩步增長的趨勢。按照標準機架 2.5kW 統計，2021 年我國在用數據中心機架數量達 520 萬架，其中，大型規模以上機架數量增長更為迅速，達到 420 萬架，占比 80% 。截至 2022 年底，我國數據中心機架總規模已超過 650 萬標準機架，近 5 年年均增速超過 30% ，在用數據中心算力總規模超 180 EFLOPS，位居世界第二。“東數西算” 工程從系統布局進入全面建設階段。預計 2023 年，我國數據中心機架總規模將突破 800 萬標準機架，預計至 2025  年 “十四五” 規劃期末，擬實現數據 中心機架規模增長至 1400 萬架，規模總量將是 2022 年兩倍，總增量投資約 7000 億元。

2017—2023年中國數據中心總機架數量預測趨勢圖 

資料來源：中國信通院 觀知海內咨詢整理（觀知海內信息網）

根據 ABI Research 的報告，PCIe 架構是數據中心高性能計算不可或缺的組成部分。

在高性能計算的硬件（加速器、存儲和連接）與 CPU 之間， PCIe 技術可以提供阻力最小的內部 I/O 連接。在性能密集型工作負載下，PCIe 技術可以確保實現內部硬件之間的無縫數據傳輸，減少了內部瓶頸帶來的潛在延遲和吞吐量帶來的挑戰。

每一代 PCIe 規范的數據傳輸速率預計都會翻番（例如，PCIe 4.0 規范：16 GT/s，PCIe 5.0 規范：32 GT/s），這意味著通過改善消費者體驗，PCIe 只會放大這些性能敏感型應用的價值定位（提高的資源使用效率和更高的投資回報率）。例如，越來越多地應用于各種垂直領域的增強現實（AR）和虛擬現實（VR）需要 2 毫秒（ms）的延遲和超過每秒 100 兆比特（Mbps）的帶寬吞吐量。老式 PCIe 互連總線將難以滿足推動技術更新需求的要求，而推動更新一代 PCIe 的實施，可以保證數據傳輸符合應用要求。為確保不會降低新興用例的應用體驗，ABI Research 預計數據中心將引入 PCIe 規范 4.0 和 5.0。

總而言之，PCIe 架構具有明確的價值定位，它對數據中心來說是至關重要的。

ABI Research 預計，數據中心 PCIe 技術的 TAM（涵蓋從超級分頻器一直到微型數據中心的整個市場）將從 2022 年的 36 億美元增長到 2030 年的 87 億美元，年復合增長率為 10%。這一持續增長將受到基礎市場的推動，以及數據中心在站點數量和電力容量方面不斷擴大的需求。

數據中心的 PCIe 技術TAM 圖片來源：ABI Research

目前，兆龍互連已經擁有較為豐富的服務器高速互連內外部連接產品方案。其中，高速互連 MCIO/PCle Riser Cable/Gen-Z/Slim SAS/MiniSAS HD 等內部連接產品方案主要可用在 AI 服務器、機架服務器等服務器內部，外部線（比如：CDFP）主要用在 GPU 卡的擴展互聯上。

兆龍開發出的 PCIe 5.0 Riser Cable 產品，特性如下：

兆龍RISER CABLE

◆ACC 長距離性價比更高

往期回顧

品牌快報 | 兆龍新品高速線纜之PCIe 5.0 Riser Cable系列發布

新品發布 | 兆龍內高速線纜之 MCIO PCIe 5.0 Cable Assembly 發布

當人工智能遇到PCIe，會擦出怎樣的火花？

兆龍課堂 | PCI-e 5.0 小知識問答集錦 VOL.1

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