PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: verdubbelde bandbreedte komt eraan

De PCI Express-standaard, of PCIe, is een belangrijk onderdeel geweest voor het aansluiten van pc-randapparatuur en componenten op een desktop. Als je in 2021 nieuwe pc-onderdelen koopt, ondersteunen deze waarschijnlijk de huidige vierde generatie. Maar met Intel's aanstaande lancering van zijn Het Elzenmeer processors later dit jaar zullen we al overstappen naar de vijfde generatie van de PCI Express-interface, bekend als PCIe 5, die aanzienlijk snellere gegevensoverdrachten zou moeten bieden.

Oorspronkelijk geïntroduceerd met voorlopige specificaties in 2017, werd de PCIe 5-standaard in 2019 formeel bekrachtigd door de PCI Special Interest Group. De standaard zal naar verwachting pas op pc's verschijnen eind 2021, wanneer Intel PCIe Gen 5-ondersteuning inbouwt op zijn aankomende reeks processors en nieuwe moederborden. Met dat in gedachten: wat is PCIe 5 precies en zal het een substantiële upgrade zijn? PCIe4?

PCIe Gen 4 vs. PCIe Gen 5

Het belangrijkste verschil tussen elke PCIe-generatie is snelheid. PCIe 1 had een bandbreedte van 8 GB/s en een snelheid van 2,5 GT/s (gigaoverdracht per seconde), geklokt op een frequentie van 2,5 GHz. Op de huidige PCIe Gen 4-standaard die op veel moderne processors wordt gebruikt AMD en Intel kan de bandbreedte oplopen tot 64 GB/s en is er een gigatransfermaximum van 16 GT/s met een frequentie van 16GHz.

PCIe 5.0 wordt gezien als een uitbreiding van de PCIe Gen 4-standaard. Met PCIe 5 zijn de bandbreedte, gigaoverdracht en frequentie allemaal verdubbeld ten opzichte van de vorige generatie, wat betekent dat gegevens met aanzienlijk hogere snelheden kunnen worden overgedragen. Hier kijk je naar 32 gigatransfers per seconde, of 32 GT/s, een bandbreedte van 128 GB/s in een x16-configuratie en een frequentie van 32GHz.

Het belangrijkste verschil tussen de meting van gigatransfer (GT/s) en bandbreedte (GB/s) is dat de eerste een maatstaf is voor de ruwe snelheid, terwijl de laatste de gegevensoverdrachtsnelheid is. De ruwe snelheid meet hoeveel bits er per seconde kunnen worden overgedragen, terwijl bij de gegevensoverdrachtsnelheid ook rekening moet worden gehouden met coderingsoverhead.

Als een voorbeeldbetekent een PCIe 5 x8-link dat u een ruwe snelheid van 32 GT/s krijgt, maar slechts 31,5 GB/s aan bandbreedte.

Als je een van de eersten wilt zijn die PCIe 5 gebruikt voor je volgende desktop-build, zul je moeten wachten tot de tweede helft van 2021, wanneer Intel zijn nieuwe versie uitbrengt. familie Aldermeer van processors, die beschikbaar zullen zijn voor mobiel en desktop. Tot nu toe is Intel het enige bedrijf dat ondersteuning voor de nieuwe standaard heeft aangekondigd.

Volgens recente lekken heeft Alder Lake een nieuwe socket en moederbord nodig, en een upgrade naar de nieuwste versie Silicon vereist dat gamers een nieuw bord aanschaffen om te kunnen profiteren van de nieuwste veranderingen, waaronder PCIe 5 steun. Een combinatie van architectonische veranderingen, een overstap naar 10 nm SuperFin-productie en PCIe 5-ondersteuning, samen met sneller DDR5-geheugen, zal het mogelijk maken Alder Lake krijgt een 2x optreden stijging in multithread-toepassingen, volgens het laatste lek.

Vanwege de hogere snelheden is er een grotere kans op signaalverlies, dus bouwt de standaard mogelijkheden in om beter om te gaan met ruis en signaalverlies dan PCIe Gen 4 om de gegevensintegriteit te behouden.

Moet u upgraden?

De hogere overdrachtssnelheden zullen belangrijk zijn voor toepassingen zoals machine learning en kunstmatige intelligentie, datacentergebruik en krachtige computeromgevingen. Dit zal A.I. applicaties verwerken meer gegevens met hogere snelheden. Aangezien PCIe de snelweg is die de processor, grafische kaart, opslag en FPGA's en ASIC-accelerators met elkaar verbindt, zou de overstap naar snellere PCIe Gen 5 ervoor kunnen zorgen dat cryptocurrency-mijnbouw nog lucratiever.

Over het algemeen zullen de meeste thuis-pc-gebruikers en gamers de snelheden en mogelijkheden van PCIe 4 (en zelfs de voorgaande PCIe 3) specificaties ruim voldoende vinden.

In onze vergelijking van PCIe 4 versus PCIe 3 ontdekten we dat zelfs capabele grafische kaarten – zoals de Nvidia GeForce RTX 2080 Ti — maak nog niet volledig gebruik van de bandbreedte die beschikbaar is in een PCIe Gen 3 x16-slot. PCIe 5 zal dus voor de meeste gamers overdreven zijn. Net als de voordelen van de overstap van Gen 3 naar Gen 4, zal de snelheidsboost van PCIe Gen 5 het meest gunstig zijn voor degenen die snellere toegang tot NVMe-opslagschijven en RAID-configuraties nodig hebben.

Hopelijk zullen randapparatuur, zoals GPU's, die verbinding maken met een PCIe-slot, in de toekomst, met de hogere snelheden, minder rijstroken nodig hebben. In plaats van de x16-lanes van de huidige PCIe 4-standaard te vereisen, kunnen we die vereiste terugbrengen tot slechts x8 op PCIe 5. Met kleinere rijstrookvereisten om vergelijkbare snelheden te bereiken, kunnen gamers potentieel systemen bouwen die net zo krachtig zijn in een kleinere, compactere toren.

Wat is PCIe?

PCIe staat bekend als de interconnect express voor randapparatuur die wordt gebruikt om verschillende componenten op uw desktop-pc aan te sluiten. Het is een van de belangrijkste connectiviteitsstandaarden op een moderne pc, omdat verschillende componenten met elkaar kunnen communiceren.

Als interfacestandaard helpt PCIe u met hoge snelheid verbinding te maken solid-state schijven (SSD's), grafische kaartenen draadloze netwerkkaarten op uw processor. Op een desktop sluit je verschillende kaarten aan op het PCIe-slot van je computer moederbord, en het aantal beschikbare PCIe-slots en het type slots variëren afhankelijk van het bord dat u selecteert.

Je zult vaak merken dat PCIe-slots en -kaarten worden aangeduid met een numerieke waarde die wordt voorafgegaan door een x. De configuraties omvatten PCIe x1, x2, x4, x8, x16 en x32. Deze cijfers geven aan hoeveel rijstroken beschikbaar zijn: hoe hoger het aantal, hoe sneller gegevens kunnen worden verzonden. PCIe x1 betekent dat er slechts één rijstrook is, terwijl PCIe x16 aangeeft dat er 16 beschikbare rijstroken zijn.

Kaarten en slots kunnen worden gemengd en gematcht, ondanks het aantal rijstroken dat door elke component wordt aangegeven, waarbij de databandbreedte wordt bepaald door het langzamere deel. Als u bijvoorbeeld een PCIe x4-slot op uw moederbord heeft, kunt u een PCIe x1-kaart aansluiten. Hier wordt uw bandbreedte beperkt door de enige beschikbare rijstrook van de kaart, die één bit per cyclus bedraagt. Omgekeerd, als u een PCIe x8-kaart in het PCIe x4-slot plaatst, worden de gegevens slechts met de helft van de bandbreedte verzonden vergeleken met een kaart die in een PCIe x8-slot is geplaatst.

Voor gamers is het magische getal PCIe x16, en de meeste GPU's hebben een PCIe x16-slot nodig om volledig te kunnen profiteren van de mogelijkheden van de kaart. Hoewel PCIe x32 bestaat, is het over het algemeen duur en zeldzaam, en de meeste pc-componenten komen uit op x16.

Aanbevelingen van de redactie

• Dit is de reden waarom PCIe 7 een belangrijke upgrade zal zijn als het om uw pc gaat
• Tech-leiders roepen op tot pauze van de ontwikkeling van GPT-4.5 en GPT-5 vanwege ‘grootschalige risico’s’
• Asus ZenBook S 13 Flip vs. HP Spectre x360 13.5: het kan niet fout gaan
• Microsoft Surface Pro 9 vs. Lenovo IdeaPad Duet 5i: welke 2-in-1 is het beste?
• De Samsung 990 Pro SSD is gebouwd voor PS5 en DirectStorage