PCIe 5.0 proti PCIe 4.0: Prihaja podvojena pasovna širina

Standard PCI Express ali PCIe je bil osnova za povezovanje perifernih naprav in komponent osebnega računalnika z namizjem. Če leta 2021 kupite nove dele osebnega računalnika, bodo verjetno podpirali trenutno četrto generacijo. Toda s prihajajočim Intelovim lansiranjem svojega Jelševo jezero procesorjev kasneje v tem letu, bomo že prešli na peto generacijo vmesnika PCI Express, znanega kot PCIe 5, ki naj bi omogočal bistveno hitrejše prenose podatkov.

Standard PCIe 5, ki je bil prvotno uveden s predhodnimi specifikacijami leta 2017, je leta 2019 formalno ratificiral PCI Special Interest Group. Standard naj bi prispel v osebne računalnike šele konec leta 2021, ko bo Intel v svojo prihajajočo linijo procesorjev in novih matičnih plošč vgradil podporo za PCIe Gen 5. S tem v mislih, kaj točno je PCIe 5 in ali bo to precejšnja nadgradnja PCIe 4?

PCIe Gen 4 vs. PCIe Gen 5

Glavna razlika med vsako generacijo PCIe je hitrost. PCIe 1 je imel pasovno širino 8 GB/s in 2,5 GT/s (gigaprenos na sekundo) pri frekvenci 2,5 GHz. Na trenutnem standardu PCIe Gen 4, ki se uporablja v številnih sodobnih procesorjih iz

AMD in Intel, pasovna širina lahko sega do 64 GB/s in obstaja največja hitrost gigaprenosa 16 GT/s s frekvenco 16 GHz.

PCIe 5.0 velja za razširitev standarda PCIe Gen 4. S PCIe 5 so pasovna širina, gigaprenos in frekvenca podvojeni v primerjavi s prejšnjo generacijo, kar pomeni, da je mogoče podatke prenašati z bistveno višjimi hitrostmi. Tukaj gledate 32 gigaprenosov na sekundo ali 32 GT/s, pasovno širino 128 GB/s v konfiguraciji x16 in frekvenco 32 GHz.

Glavna razlika med merjenjem gigaprenosa (GT/s) in pasovne širine (GB/s) je v tem, da je prvo merilo neobdelane hitrosti, drugo pa hitrost prenosa podatkov. Surova hitrost meri, koliko bitov je mogoče prenesti vsako sekundo, medtem ko mora hitrost prenosa podatkov upoštevati tudi stroške kodiranja.

Kot an primer, povezava PCIe 5 x8 pomeni, da dobite 32 GT/s neobdelane hitrosti, vendar le 31,5 GB/s pasovne širine.

Če želite biti med prvimi, ki bodo sprejeli PCIe 5 za svojo naslednjo različico namizja, boste morali počakati do druge polovice leta 2021, ko bo Intel izdal svoj Družina Alder Lake procesorjev, ki bodo na voljo za mobilne in namizne računalnike. Zaenkrat je Intel edino podjetje, ki je napovedalo podporo za novi standard.

Glede na nedavna uhajanja podatkov bo Alder Lake zahteval novo vtičnico in matično ploščo ter nadgradnjo na najnovejšo silicon bo zahteval, da igralci dobijo novo ploščo, da bodo izkoristili vse najnovejše spremembe, vključno s PCIe 5 podporo. Kombinacija arhitekturnih sprememb, prehod na 10nm proizvodnjo SuperFin in podpora PCIe 5, skupaj s hitrejšim pomnilnikom DDR5, bo omogočila Alder Lake za 2-kratno izvedbo glede na zadnje puščanje v večnitnih aplikacijah.

Zaradi višjih hitrosti obstaja večja možnost izgube signala, zato standard vgrajuje zmogljivosti za boljše obvladovanje šuma in izgube signala kot PCIe Gen 4 za ohranitev celovitosti podatkov.

Ali morate nadgraditi?

Večje hitrosti prenosa bodo pomembne za aplikacije, ki vključujejo strojno učenje in umetno inteligenco, uporabo podatkovnih centrov in visoko zmogljiva računalniška okolja. To bo pomagalo A.I. aplikacije obdelajo več podatkov pri višjih hitrostih. Glede na to, da je PCIe avtocesta, ki povezuje procesor, grafično kartico, pomnilnik ter pospeševalnike FPGA in ASIC, bi prehod na hitrejši PCIe Gen 5 lahko rudarjenje kriptovalut še bolj donosen.

Na splošno bo večina uporabnikov domačih osebnih računalnikov in igralcev iger ugotovila, da so hitrosti in zmogljivosti PCIe 4 — in celo predhodne specifikacije PCIe 3 — več kot zadostne.

V našem primerjava PCIe 4 v primerjavi s PCIe 3, smo ugotovili, da celo zmogljive grafične kartice, kot je Nvidia GeForce RTX 2080 Ti — še ne izkoristite v celoti pasovne širine, ki je na voljo v reži PCIe Gen 3 x16. Torej bo PCIe 5 za večino igralcev preveč. Tako kot prednosti prehoda s 3. generacije na 4. generacijo bo povečanje hitrosti PCIe 5. generacije najbolj koristilo tistim, ki potrebujejo hitrejši dostop do pomnilniških pogonov NVMe in konfiguracij RAID.

Upajmo, da bodo v prihodnosti z višjimi hitrostmi periferne naprave, kot so grafični procesorji, ki se povežejo z režo PCIe, potrebovale manj pasov. Namesto da bi zahtevali pasove x16 iz današnjega standarda PCIe 4, lahko to zahtevo zmanjšamo na samo x8 na PCIe 5. Z manjšimi zahtevami po pasovih za doseganje podobnih hitrosti lahko igralci potencialno zgradijo sisteme, ki so enako zmogljivi v manjšem, bolj kompaktnem stolpu.

Kaj je PCIe?

PCIe je znan kot ekspresno povezovanje perifernih komponent, ki se uporablja za povezovanje različnih komponent v vašem namiznem računalniku. Je eden najpomembnejših standardov povezljivosti na sodobnem osebnem računalniku, saj omogoča medsebojno komunikacijo različnih komponent.

Kot standard vmesnika vam PCIe pomaga pri povezovanju z visoko hitrostjo pogoni SSD (SSD diski), grafične karticein brezžične omrežne kartice na vaš procesor. Na namizju boste v režo PCIe na svojem računalniku priključili različne kartice matična plošča, število razpoložljivih rež PCIe in vrsta rež se razlikujeta glede na ploščo, ki jo izberete.

Pogosto boste opazili, da so reže in kartice PCIe označene s številsko vrednostjo, pred katero je x. Konfiguracije vključujejo PCIe x1, x2, x4, x8, x16 in x32. Te številke označujejo, koliko pasov je na voljo – višje kot je število, hitreje lahko potujejo podatki. PCIe x1 pomeni, da obstaja samo en pas, medtem ko PCIe x16 pomeni, da je na voljo 16 pasov.

Kartice in reže je mogoče mešati in ujemati ne glede na število pasov, ki jih označuje vsaka komponenta, pri čemer pasovno širino podatkov določa počasnejši del. Na primer, če imate na matični plošči režo PCIe x4, lahko priključite kartico PCIe x1. Tukaj je vaša pasovna širina omejena z enim razpoložljivim pasom kartice, ki je en bit na cikel. Nasprotno, če kartico PCIe x8 vstavite v režo PCIe x4, bodo podatki potovali le s polovično pasovno širino v primerjavi s kartico, ki je bila vstavljena v režo PCIe x8.

Za igričarje je magična številka PCIe x16 in večina grafičnih procesorjev bo potrebovala režo PCIe x16, da bo v celoti izkoristila zmogljivosti kartice. Na splošno, čeprav PCIe x32 obstaja, je drag in redek, večina komponent osebnega računalnika pa doseže x16.

Priporočila urednikov

• Tukaj je razlog, zakaj bo PCIe 7 velika nadgradnja, ko gre za vaš osebni računalnik
• Tehnični voditelji pozivajo k premoru razvoja GPT-4.5, GPT-5 zaradi "velikih tveganj"
• Asus ZenBook S 13 Flip vs. HP Spectre x360 13.5: ne morete zgrešiti
• Microsoft Surface Pro 9 vs. Lenovo IdeaPad Duet 5i: kateri 2-v-1 je najboljši?
• SSD Samsung 990 Pro je izdelan za PS5 in DirectStorage