PCIe 3.0 vs PCIe 4.0 vs PCIe 5.0: Aký je rozdiel?

Niekedy je ťažké uveriť, ako rýchlo technológia napreduje. Zdá sa, že spoločnosť AMD nám včera predstavila svoju sériu CPU Ryzen 3000, ktorá bola doplnená o PCI Express 4.0 ako jednu z hlavných funkcií. Spoločnosť Intel dobehla iba svoje procesory Rocket Lake, ktoré boli uvedené na trh v roku 2021. Zdá sa však, že priemysel je opäť pripravený pohnúť sa dopredu. Hovorí sa, že procesory Intel Alder Lake 12. generácie prichádzajú s novou verziou špecifikácie PCI Express 5.0.

Možno ste práve dostali nový horiaci počítač s podporou PCIe 4.0. Vynára sa teda otázka: aké sú rozdiely medzi PCIe 5.0 a existujúcimi verziami? A malo by mi to byť jedno?

PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: Zdvojnásobenie šírky pásma

Väčšinou je najväčším vylepšením medzi rôznymi generáciami PCI Express zvýšenie šírky pásma takmer presne dvojnásobné.

Prenosová rýchlosť prvej verzie štandardu, PCIe 1.0, bola okolo 250 MB/s v jednom pruhu (x1) a bola schopná 2,5 GT/s (gigatransfery). S príchodom PCIe 2.0 sa zdvojnásobil na 500 MB/s, respektíve 5 GT/s.

S PCIe 4.0 sa zvýšil na 1,97 GB/s a 16 GT/s, čím sa zdvojnásobil z 985 MB/s a 8 GT/s z PCIe 3.0. Som si istý, že už máte nácvik - každá nová generácia zdvojnásobuje šírku pásma svojho predchodcu alebo sa blíži k jej zdvojnásobeniu.

PCIe 5.0 nie je výnimkou.

PCIe 5.0 je priamym nástupcom štandardu PCIe 4.0. A opäť, šírka pásma a gigatransferová rýchlosť sú oproti predchádzajúcej generácii dvojnásobné, čo umožňuje prenos dát výrazne vyššími rýchlosťami. Na stole je 32 gigatransférov za sekundu alebo 32 GT/s a prenosová rýchlosť 3,94 GB/s. PCIe 4.0 bol už šialene rýchly: stačí sa pozrieť na NVMe SSD s podporou PCIe 4.0 a druhy rýchlosti čítania/zápisu, ktoré môže dosiahnuť. PCIe 5.0 bude dvakrát rýchlejší v rovnakom počte pruhov.

Súvisiace: Najlepšie lacné základné dosky PCIe 4.0

Zdvojnásobenie rýchlosti sa samozrejme ľahšie povie, ako urobí. Aj keď fyzické pripojenie zostáva rovnaké a PCIe 5.0 zostane plne spätne kompatibilný s predchádzajúcimi generáciami PCI Express, jeho požiadavky sa zmenia tak, aby zodpovedali vyššej rýchlosti. Napríklad základné dosky podporujúce PCIe 5 budú musieť pod kapotu pridať väčšie možnosti na zvládanie straty signálu a šumu. Dôvodom je, že zrýchlenie môže mať za následok viac problémov s integritou signálu (SI) a s tým je potrebné počítať, aby sa chyby čo najviac udržali na uzde.

Nasledujúca verzia PCI Express, PCIe 6.0, ktorá je už vo vývoji (ako ste už pravdepodobne uhádli, Konsorcium PCI-SIG sa pohybuje rýchlo), pomôže vám, pokiaľ ide o zvýšenie šírky pásma a integritu signálu, použitie PAM-4 signalizácia. PCIe 5.0 však bude musieť použiť konvenčnejšie metódy, aby uvoľnil miesto pre tieto vyššie rýchlosti: kvalitnejšie stopy základnej dosky a hrubšie dosky plošných spojov s viacerými vrstvami, aby sa minimalizovali straty signálu a impedancia.

Prečo by som sa mal starať o PCI Express 5.0?

Veci ako naše grafické karty v skutočnosti nepotrebujú obscénne množstvo šírky pásma, ktoré prináša PCIe 5.0, aspoň nie práve teraz. Napokon, ani ten najväčší a najvýkonnejší z aktuálnej zostavy NVIDIA, RTX 3090, nedokáže plne saturovať pripojenie PCIe 4.0 x16. Existuje však mnoho prípadov použitia, kde môže byť PCIe 5.0 užitočná, a to tak pre prípady spotrebiteľského, ako aj pre profesionálnejšie použitie. Zariadenia, ktoré môžu ťažiť z väčšej šírky pásma, ich budú môcť správne využívať, zatiaľ čo ostatné, ktoré skutočne nepotrebujú väčšiu rýchlosť, môžu namiesto toho pracovať efektívnejšie s využitím menšieho počtu pruhov.

Na strane spotrebiteľa je hlavnou výhodou PCIe 5.0 vysokorýchlostné úložisko. Na strane úložného priestoru, Jednotky NVMe s rýchlosťami PCIe 5.0 budú neskutočne rýchle. Napríklad, Samsung 980 Pro, často považovaný za zlatú vrstvu jednotiek PCIe 4.0, môže dosiahnuť rýchlosť sekvenčného čítania až 6 900 megabajtov za sekundu. Disk s rýchlosťami PCIe 5.0 by potenciálne mohol dosiahnuť dvojnásobok. Vysokorýchlostné ukladanie je dôležitejšie ako kedykoľvek predtým, napríklad veci DirectStorage spoločnosti Microsoft sľubuje výrazné zlepšenie nášho herného zážitku. Aj keď PCIe 5.0 v súčasnosti nie je úplne nevyhnutné, je pravdepodobné, že v budúcnosti sa bude hodiť.

PCIe 5.0 bude tiež veľmi dôležitý v dátových centrách, pretože rýchle úložisko a vysokorýchlostné siete sú pre komunikáciu nevyhnutné. Niektoré serverové sieťové rozhrania zvažujú prechod zo siete 100 GbE na 400 GbE v nie tak vzdialenej budúcnosti a PCIe 5.0 to umožní dosiahnuť. Plne duplexná šírka pásma linky PCIe 5,0 x16 je 128 GB/s. Plne duplexné pripojenie 400 GbE vyžaduje šírku pásma 800 Gb / s. V bajtoch to znamená 100 GB/s agregovanej šírky pásma, ktorú zvládne pripojenie PCIe 5,0 x16.

Kedy príde PCIe 5.0?

Štandard bol už vydaný. Konečná špecifikácia PCI Express 5.0 bola vydaná 29. mája 2019, zatiaľ čo Jiangsu Huacun ukázal prvý radič PCIe 5.0 v novembri 2019. Zatiaľ to však nevidíme vo všetkých dokončených produktoch. Najnovšie procesory Intel a AMD, Rocket Lake a Zen 3, sú v súčasnosti iba PCIe 4.0 kompatibilné, rovnako ako väčšina periférií PCI Express, ktoré sú v súčasnosti na trhu, či už ide o grafickú kartu alebo NVMe SSD.

Súvisiace: PCIe vs. SATA SSD: Aký úložný disk je najlepší?

Prichádzajú však čoskoro. Očakávame, že 12. generácia procesorov Intel s kódovým označením Alder Lake prinesie na stolné počítače podporu PCIe 5.0 a tie by mali byť uvedené na trh začiatkom roku 2022. Alder Lake bude tiež spustite s novou zásuvkou, Podpora pamäte DDR5 RAM a nové čipové sady základnej dosky. Pokiaľ ide o AMD, zatiaľ čo nové procesory sa čoskoro začnú uvádzať s novým socketom AM5, neočakáva sa, že budú dodávané s podporou PCIe 5.0 priamo z brány. Namiesto toho môže trvať niekoľko generácií, kým sa AMD pustí do akcie.

Bleskurýchle rýchle úložisko, siete a grafika

PCI Express 5.0 bude jednou z najhorúcejších noviniek, ktoré sa dajú dosiahnuť v počítačovom ekosystéme. Vďaka dvojnásobnej prenosovej rýchlosti a šírke pásma oproti PCIe 4.0 a štvornásobku prenosovej rýchlosti oproti PCIe 3.0 je to generačný skok, ktorý ovplyvní to, ako používame naše počítače, umožní ohromujúce rýchlosti SSD a siete a urobí veci, ktoré predtým neboli možné realita.

Čo je to PCIe 4.0 a mali by ste upgradovať?

PCIe 4.0 zrýchli váš hardvér počítača, ale pravdepodobne ešte nie je podporovaný. Mali by ste upgradovať svoj hardvér na PCIe 4.0?

Čítajte ďalej

O autorovi