PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: Έρχεται διπλασιασμένο εύρος ζώνης

Το πρότυπο PCI Express, ή PCIe, υπήρξε βασικό στοιχείο για τη σύνδεση περιφερειακών και εξαρτημάτων υπολογιστή σε έναν επιτραπέζιο υπολογιστή. Εάν αγοράσετε νέα εξαρτήματα υπολογιστή το 2021, πιθανότατα θα υποστηρίζουν την τρέχουσα τέταρτη γενιά. Αλλά με την επερχόμενη κυκλοφορία της Intel Alder Lake επεξεργαστές αργότερα φέτος, θα μεταφερθούμε ήδη στην πέμπτη γενιά της διεπαφής PCI Express, γνωστή ως PCIe 5, η οποία θα προσφέρει σημαντικά ταχύτερες μεταφορές δεδομένων.

Αρχικά εισήχθη με προκαταρκτικές προδιαγραφές το 2017, το πρότυπο PCIe 5 επικυρώθηκε επίσημα από την Ομάδα Ειδικού Ενδιαφέροντος PCI το 2019. Το πρότυπο δεν αναμένεται να φτάσει στους υπολογιστές μέχρι τέλη 2021, όταν η Intel ενσωματώσει υποστήριξη PCIe Gen 5 στην επερχόμενη σειρά επεξεργαστών και νέων μητρικών της. Έχοντας αυτό κατά νου, τι ακριβώς είναι το PCIe 5 και θα αποτελέσει μια ουσιαστική αναβάθμιση PCIe 4?

PCIe Gen 4 vs. PCIe Gen 5

Η κύρια διαφορά μεταξύ κάθε γενιάς PCIe είναι η ταχύτητα. Το PCIe 1 είχε εύρος ζώνης 8 GB/s και 2,5 GT/s (gigatransfer ανά δευτερόλεπτο) χρονισμένο σε συχνότητα 2,5 GHz. Στο τρέχον πρότυπο PCIe Gen 4 που χρησιμοποιείται σε πολλούς σύγχρονους επεξεργαστές από AMD και Intel, το εύρος ζώνης μπορεί να φτάσει τα 64 GB/s και υπάρχει μέγιστη μεταφορά gigatrans 16 GT/s με συχνότητα 16 GHz.

Το PCIe 5.0 θεωρείται ως επέκταση του προτύπου PCIe Gen 4. Με το PCIe 5, το εύρος ζώνης, η μεταφορά giga και η συχνότητα διπλασιάζονται από την προηγούμενη γενιά, πράγμα που σημαίνει ότι τα δεδομένα μπορούν να μεταφερθούν με σημαντικά μεγαλύτερες ταχύτητες. Εδώ, βλέπετε 32 gigatransfers ανά δευτερόλεπτο ή 32 GT/s, εύρος ζώνης 128 GB/s σε διαμόρφωση x16 και συχνότητα 32 GHz.

Η κύρια διαφορά μεταξύ της μέτρησης gigatransfer (GT/s) και του εύρους ζώνης (GB/s) είναι ότι η πρώτη είναι ένα μέτρο της πρωτογενούς ταχύτητας, ενώ η δεύτερη είναι ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων. Η ακατέργαστη ταχύτητα μετρά πόσα bit μπορούν να μεταφερθούν κάθε δευτερόλεπτο, ενώ ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη την επιβάρυνση της κωδικοποίησης.

Ως ένα παράδειγμα, ένας σύνδεσμος PCIe 5 x8 σημαίνει ότι λαμβάνετε ακατέργαστη ταχύτητα 32 GT/s, αλλά εύρους ζώνης μόνο 31,5 GB/s.

Αν θέλετε να είστε μεταξύ των πρώτων που θα υιοθετήσουν το PCIe 5 για την επόμενη έκδοση του επιτραπέζιου υπολογιστή σας, θα πρέπει να περιμένετε μέχρι το δεύτερο εξάμηνο του 2021, όταν η Intel θα κυκλοφορήσει Οικογένεια Alder Lake επεξεργαστών, οι οποίοι θα είναι διαθέσιμοι για κινητά και επιτραπέζιους υπολογιστές. Μέχρι στιγμής, η Intel είναι η μόνη εταιρεία που ανακοίνωσε υποστήριξη για το νέο πρότυπο.

Το Alder Lake, σύμφωνα με πρόσφατες διαρροές, θα απαιτήσει νέα υποδοχή και μητρική πλακέτα και αναβάθμιση σε αυτό το τελευταίο Το silicon θα απαιτήσει από τους παίκτες να αποκτήσουν μια νέα πλακέτα για να επωφεληθούν από όλες τις τελευταίες αλλαγές, συμπεριλαμβανομένου του PCIe 5 υποστήριξη. Ένας συνδυασμός αρχιτεκτονικών αλλαγών, μια μετάβαση στην κατασκευή SuperFin 10nm και υποστήριξη PCIe 5, μαζί με ταχύτερη μνήμη DDR5, θα επιτρέψει Alder Lake για απόδοση 2x uplift σε εφαρμογές πολλαπλών νημάτων, σύμφωνα με την τελευταία διαρροή.

Λόγω των μεγαλύτερων ταχυτήτων, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα απώλειας σήματος, επομένως το πρότυπο ενσωματώνει τις δυνατότητες για καλύτερη διαχείριση του θορύβου και της απώλειας σήματος από το PCIe Gen 4 για τη διατήρηση της ακεραιότητας των δεδομένων.

Χρειάζεται αναβάθμιση;

Οι μεγαλύτερες ταχύτητες μεταφοράς θα είναι σημαντικές για εφαρμογές που περιλαμβάνουν μηχανική εκμάθηση και τεχνητή νοημοσύνη, χρήσεις κέντρων δεδομένων και υπολογιστικά περιβάλλοντα υψηλής απόδοσης. Αυτό θα βοηθήσει την A.I. Οι εφαρμογές επεξεργάζονται περισσότερα δεδομένα με μεγαλύτερες ταχύτητες. Δεδομένου ότι το PCIe είναι ο αυτοκινητόδρομος που συνδέει τον επεξεργαστή, την κάρτα γραφικών, την αποθήκευση και τα FPGA και τους επιταχυντές ASIC, η μετάβαση σε ταχύτερο PCIe Gen 5 θα μπορούσε να κάνει εξόρυξη κρυπτονομισμάτων ακόμη πιο προσοδοφόρα.

Σε γενικές γραμμές, οι περισσότεροι χρήστες οικιακών υπολογιστών και παίκτες θα βρουν ότι οι ταχύτητες και οι δυνατότητες των προδιαγραφών PCIe 4 — ακόμα και των προηγούμενων PCIe 3 — είναι περισσότερο από επαρκείς.

Στο δικό μας σύγκριση του PCIe 4 έναντι του PCIe 3, διαπιστώσαμε ότι ακόμη και οι ικανές κάρτες γραφικών — όπως η Nvidia GeForce RTX 2080 Ti — μην κάνετε ακόμη πλήρη χρήση του εύρους ζώνης που είναι διαθέσιμο σε μια υποδοχή PCIe Gen 3 x16. Έτσι, το PCIe 5 θα είναι υπερβολικό για τους περισσότερους παίκτες. Όπως τα πλεονεκτήματα της μετάβασης από το Gen 3 στο Gen 4, η ενίσχυση ταχύτητας του PCIe Gen 5 θα είναι πιο επωφελής για όσους χρειάζονται ταχύτερη πρόσβαση σε μονάδες αποθήκευσης NVMe και διαμορφώσεις RAID.

Ας ελπίσουμε ότι στο μέλλον, με τις μεγαλύτερες ταχύτητες, τα περιφερειακά, όπως οι GPU, που συνδέονται σε μια υποδοχή PCIe θα απαιτούν λιγότερες λωρίδες. Αντί να απαιτούμε τις λωρίδες x16 από το σημερινό πρότυπο PCIe 4, μπορούμε να μειώσουμε αυτήν την απαίτηση σε μόλις x8 στο PCIe 5. Με μικρότερες απαιτήσεις λωρίδας για να επιτύχουν παρόμοιες ταχύτητες, οι παίκτες μπορούν ενδεχομένως να κατασκευάσουν συστήματα που είναι εξίσου ισχυρά σε έναν μικρότερο, πιο συμπαγή πύργο.

Τι είναι το PCIe;

Το PCIe είναι γνωστό ως το περιφερειακό στοιχείο διασύνδεσης express που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση διαφόρων στοιχείων στον επιτραπέζιο υπολογιστή σας. Είναι ένα από τα πιο σημαντικά πρότυπα συνδεσιμότητας σε έναν σύγχρονο υπολογιστή, καθώς επιτρέπει σε διάφορα εξαρτήματα να επικοινωνούν μεταξύ τους.

Ως πρότυπο διεπαφής, το PCIe σάς βοηθά να συνδέετε υψηλής ταχύτητας δίσκους στερεάς κατάστασης (SSD), κάρτες γραφικώνκαι κάρτες ασύρματης δικτύωσης στον επεξεργαστή σας. Σε έναν επιτραπέζιο υπολογιστή, θα συνδέσετε διάφορες κάρτες στην υποδοχή PCIe του υπολογιστή σας μητρική πλακέτα, και ο αριθμός των διαθέσιμων υποδοχών PCIe και ο τύπος των υποδοχών θα ποικίλλουν ανάλογα με την πλακέτα που θα επιλέξετε.

Θα παρατηρήσετε συχνά ότι οι υποδοχές και οι κάρτες PCIe χαρακτηρίζονται με μια αριθμητική τιμή που προηγείται από ένα x. Οι διαμορφώσεις περιλαμβάνουν PCIe x1, x2, x4, x8, x16 και x32. Αυτοί οι αριθμοί υποδεικνύουν πόσες λωρίδες είναι διαθέσιμες — όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός, τόσο πιο γρήγορα μπορούν να ταξιδέψουν τα δεδομένα. Το PCIe x1 σημαίνει ότι υπάρχει μόνο μία λωρίδα, ενώ το PCIe x16 υποδεικνύει ότι υπάρχουν 16 διαθέσιμες λωρίδες.

Οι κάρτες και οι υποδοχές μπορούν να αναμειχθούν και να συνδυαστούν παρά τον αριθμό των λωρίδων που υποδεικνύεται από κάθε στοιχείο, με το εύρος ζώνης δεδομένων να καθορίζεται από το πιο αργό τμήμα. Για παράδειγμα, εάν έχετε μια υποδοχή PCIe x4 στη μητρική σας πλακέτα, μπορείτε να συνδέσετε μια κάρτα PCIe x1. Εδώ, το εύρος ζώνης σας περιορίζεται από τη μοναδική διαθέσιμη λωρίδα της κάρτας, η οποία είναι ένα bit ανά κύκλο. Αντίθετα, εάν εισάγετε μια κάρτα PCIe x8 στην υποδοχή PCIe x4, τα δεδομένα θα ταξιδεύουν μόνο στο μισό εύρος ζώνης σε σύγκριση με μια κάρτα που εισήχθη σε μια υποδοχή PCIe x8.

Για τους παίκτες, ο μαγικός αριθμός είναι το PCIe x16 και οι περισσότερες GPU θα απαιτούν μια υποδοχή PCIe x16 για να επωφεληθούν πλήρως από τις δυνατότητες της κάρτας. Γενικά, παρόλο που υπάρχει το PCIe x32, είναι ακριβό και σπάνιο, και τα περισσότερα εξαρτήματα υπολογιστή ξεπερνούν το x16.

Συστάσεις των συντακτών

• Να γιατί το PCIe 7 θα είναι μια σημαντική αναβάθμιση όταν πρόκειται για τον υπολογιστή σας
• Οι ηγέτες της τεχνολογίας ζητούν παύση της ανάπτυξης GPT-4.5, GPT-5 λόγω «κινδύνων μεγάλης κλίμακας»
• Asus ZenBook S 13 Flip vs. HP Spectre x360 13.5: δεν μπορείτε να κάνετε λάθος
• Microsoft Surface Pro 9 vs. Lenovo IdeaPad Duet 5i: ποιο 2-σε-1 είναι καλύτερο;
• Ο Samsung 990 Pro SSD είναι κατασκευασμένος για PS5 και DirectStorage