PCIe 3.0 proti PCIe 4.0 proti PCIe 5.0: Kakšna je razlika?

Včasih je težko verjeti, kako hitro tehnologija napreduje. Zdi se, da nam je AMD včeraj predstavil svojo CPE Ryzen 3000, ki je prišla s PCI Express 4.0 kot eno od svojih glavnih funkcij. Intel je dohitel šele svoje procesorje Rocket Lake, predstavljene leta 2021. Vendar se zdi, da je industrija spet pripravljena iti naprej. Govori se, da bodo Intelovi procesorji Alder Lake 12. generacije prišli s PCI Express 5.0, novo različico specifikacij.

Morda ste pravkar dobili nov ognjeni računalnik s podporo za PCIe 4.0. Tako se postavlja vprašanje: kakšne so razlike med PCIe 5.0 in obstoječimi različicami? In ali bi me moralo skrbeti?

PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: podvojite pasovno širino

Večinoma je največji napredek med različnimi generacijami PCI Express vedno povečanje pasovne širine skoraj natančno dvakrat.

Hitrost prenosa prve različice standarda, PCIe 1.0, je znašala okoli 250 MB/s po enem pasu (x1) in je zmogla 2,5 GT/s (gigatransferi). S prihodom PCIe 2.0 se je podvojil na 500 MB/s oziroma 5 GT/s.

S PCIe 4.0 se je povečal na 1,97 GB/s in 16 GT/s, kar se je podvojilo od 985 MB/s PCIe 3.0 in 8 GT/s. Prepričan sem, da ste do zdaj že dobili vajo - vsaka nova generacija podvoji pasovno širino svojega predhodnika ali pa jo skoraj podvoji.

PCIe 5.0 ni izjema.

PCIe 5.0 je neposredni naslednik standarda PCIe 4.0. In spet se pasovna širina in hitrost gigatransfera dvakrat povečata v primerjavi s prejšnjo generacijo, kar omogoča prenos podatkov z bistveno večjo hitrostjo. Na mizi je 32 gigatransferjev na sekundo ali 32 GT/s in hitrost prenosa 3,94 GB/s. PCIe 4.0 je bil že nori hitro: pogledati morate samo NVMe SSD, ki podpira PCIe 4.0, in vrste hitrosti branja/pisanja, ki jih lahko doseže. PCIe 5.0 bo dvakrat hitrejši na istem številu pasov.

Povezano: Najboljše proračunske matične plošče PCIe 4.0

Seveda je podvojitev hitrosti lažje reči kot narediti. Čeprav fizična povezava ostaja enaka in bo PCIe 5.0 ostal popolnoma združljiv s prejšnjimi generacijami PCI Express, se bodo njegove zahteve spremenile, da bodo ustrezale višji hitrosti. Na primer, matične plošče, ki podpirajo PCIe 5, bodo morale pod pokrovom dodati večje zmogljivosti za obravnavo izgube signala in šuma. To je zato, ker lahko hitrejši nalet na težave z integriteto signala (SI) in to je treba upoštevati, da se napake čim bolj izognejo.

Naslednja različica PCI Express, PCIe 6.0, ki je že v razvoju (kot ste verjetno že uganili, Konzorcij PCI-SIG se hitro premika), s pomočjo PAM-4 bo pomagal glede povečanja pasovne širine in integritete signala signalizacija. PCIe 5.0 pa bo moral uporabiti več običajnih metod, da naredi prostor za te višje hitrosti: kakovostnejše sledi matične plošče in debelejša tiskana vezja z več sloji za zmanjšanje izgube signala in impedanca.

Zakaj bi me skrbelo za PCI Express 5.0?

Stvari, kot so naše grafične kartice, v resnici ne potrebujejo nespodobnih količin pasovne širine, ki jih ponuja PCIe 5.0, vsaj trenutno ne. Navsezadnje niti največjemu in najmočnejšemu iz trenutne linije NVIDIA, RTX 3090, ne uspe popolnoma nasičiti povezave PCIe 4.0 x16. Vendar pa obstaja veliko primerov uporabe, kjer bi PCIe 5.0 lahko prišel prav, tako za primere potrošniške uporabe kot za bolj profesionalne. Naprave, ki jim lahko koristi večja pasovna širina, jo bodo lahko pravilno uporabile, druge, ki v resnici ne potrebujejo več hitrosti, pa lahko učinkoviteje uporabljajo manj pasov.

Na strani potrošnikov je glavna prednost PCIe 5.0 shranjevanje pri visokih hitrostih. Na strani shranjevanja, Pogoni NVMe s PCIe 5.0 bodo hitrosti neverjetno visoke. Na primer, Samsungov 980 Pro, ki se pogosto šteje za zlato raven pogonov PCIe 4.0, lahko doseže zaporedne hitrosti branja do 6900 megabajtov na sekundo. Pogon s hitrostmi PCIe 5.0 bi lahko dosegel dvakrat več. Hitro shranjevanje je pomembnejše kot kdaj koli prej, na primer Microsoftov DirectStorage obljubljajo, da bodo močno izboljšali našo igralno izkušnjo. Torej, čeprav PCIe 5.0 trenutno ni nujno potreben, bo verjetno v prihodnosti prav prišel.

PCIe 5.0 bo postal zelo pomemben tudi v podatkovnih centrih, saj sta hitro shranjevanje in hitro povezovanje v omrežje bistvena za komunikacijo. Nekateri strežniški omrežni vmesniki v bližnji prihodnosti razmišljajo o prehodu iz omrežja 100 GbE na 400 GbE, s PCIe 5.0 pa bo to dosegljivo. Pasovna širina povezave PCIe 5.0 x16 s polno dupleksom je 128 GB/s. Polno-dupleksna povezava 400 GbE zahteva 800 Gbps pasovne širine. V bajtih to pomeni 100 GB/s skupne pasovne širine, ki jo zmore povezava PCIe 5.0 x16.

Kdaj prihaja PCIe 5.0?

Standard je že objavljen. Končna specifikacija PCI Express 5.0 je izšla 29. maja 2019, medtem ko je Jiangsu Huacun novembra 2019 predstavil prvi krmilnik PCIe 5.0. Vendar pa ga v dokončanih izdelkih doslej še ne vidimo. Najnovejši procesorji Intel in AMD, Rocket Lake in Zen 3, so trenutno samo PCIe 4.0 združljiva, kot je večina zunanjih naprav PCI Express, ki so trenutno na trgu, ne glede na to, ali gre za grafično kartico ali NVMe SSD.

Povezano: PCIe vs. SSD diski SATA: kateri pogon za shranjevanje je najboljši?

Vendar pa kmalu prihajajo. Pričakujemo, da bodo Intelovi procesorji 12. generacije pod kodnim imenom Alder Lake prinesli podporo za PCIe 5.0 za namizne računalnike, ti pa naj bi bili na trg objavljeni do začetka leta 2022. Jezerovo jezero bo tudi zaženite z novo vtičnico, Podporo za DDR5 RAM in nove nabore čipov matične plošče. Kar zadeva AMD, medtem ko bodo novi procesorji kmalu predstavljeni z novo vtičnico AM5, se pričakuje, da ti ne bodo prišli s podporo PCIe 5.0. Namesto tega bi lahko trajalo nekaj generacij, preden se AMD loti akcije.

Osupljivo hitro shranjevanje, mreženje in grafika

PCI Express 5.0 bo ena najbolj vročih novosti v računalniškem ekosistemu. Z dvojno hitrostjo prenosa in pasovno širino iz PCIe 4.0 in štirikrat večjo hitrostjo prenosa od PCIe 3.0 je to generacijski preskok, ki bo vplivalo na to, kako uporabljamo svoje osebne računalnike, in omogočilo umirjene SSD-je in hitrosti omrežja ter naredilo stvari, ki prej niso bile resničnost.

Kaj je PCIe 4.0 in ali ga morate nadgraditi?

PCIe 4.0 bo pospešil strojno opremo vašega računalnika, vendar verjetno še ni podprt. Ali morate nadgraditi strojno opremo na PCIe 4.0?

Preberite Naprej

O avtorju