PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: Fördubblad bandbredd kommer

PCI Express-standarden, eller PCIe, har varit en häftklammer för att ansluta PC-tillbehör och komponenter till ett skrivbord. Om du köper nya PC-delar 2021 kommer de troligen att stödja den nuvarande fjärde generationen. Men med Intels kommande lansering av dess Alder Lake processorer senare i år kommer vi redan att gå över till den femte generationen av PCI Express-gränssnittet känt som PCIe 5, som borde erbjuda betydligt snabbare dataöverföringar.

PCIe 5-standarden, som ursprungligen introducerades med preliminära specifikationer 2017, ratificerades formellt av PCI Special Interest Group 2019. Standarden förväntas inte komma till PC förrän sent 2021, när Intel bygger in PCIe Gen 5-stöd på sin kommande linje av processorer och nya moderkort. Med det i åtanke, vad exakt är PCIe 5 och kommer det att bli en betydande uppgradering från PCIe 4?

PCIe Gen 4 vs. PCIe Gen 5

Den största skillnaden mellan varje PCIe-generation är hastigheten. PCIe 1 hade en bandbredd på 8 GB/s och en 2,5 GT/s (gigaöverföring per sekund) klockad med en frekvens på 2,5 GHz. På den nuvarande PCIe Gen 4-standarden som används på många moderna processorer från

AMD och Intel kan bandbredden gå upp till 64 GB/s och det finns en gigaöverföring på maximalt 16 GT/s med en frekvens på 16GHz.

PCIe 5.0 ses som en förlängning av PCIe Gen 4-standarden. Med PCIe 5 fördubblas bandbredden, gigaöverföringen och frekvensen från föregående generation, vilket innebär att data kan överföras med avsevärt snabbare hastigheter. Här tittar du på 32 gigaöverföringar per sekund, eller 32 GT/s, en 128 GB/s bandbredd i en x16-konfiguration och en frekvens på 32GHz.

Den primära skillnaden mellan mätningen av gigaöverföring (GT/s) och bandbredd (GB/s) är att den förra är ett mått på råhastighet, medan den senare är dataöverföringshastigheten. Råhastighet mäter hur många bitar som kan överföras varje sekund, medan dataöverföringshastigheten också måste ta hänsyn till kodningsoverhead.

Som en exempel, en PCIe 5 x8-länk betyder att du får 32 GT/s råhastighet, men bara 31,5 GB/s bandbredd.

Om du vill vara bland de första att använda PCIe 5 för din nästa stationära version, måste du vänta till andra halvan av 2021, när Intel släpper sin Alder Lake familj av processorer, som kommer att vara tillgängliga för mobil och stationär dator. Hittills är Intel det enda företaget som tillkännager stöd för den nya standarden.

Alder Lake kommer, enligt de senaste läckorna, att kräva ett nytt uttag och moderkort, och uppgradering till detta senaste kisel kommer att kräva att spelare skaffar ett nytt kort för att dra nytta av alla de senaste ändringarna, inklusive PCIe 5 Stöd. En kombination av arkitektoniska förändringar, en övergång till 10nm SuperFin-tillverkning och PCIe 5-stöd, tillsammans med snabbare DDR5-minne, kommer att möjliggöra Alder Lake för att få en 2x prestanda höjning i flertrådsapplikationer, enligt den senaste läckan.

På grund av de högre hastigheterna finns det en större chans för signalförlust, så standarden bygger in kapacitet för att bättre hantera brus och signalförlust än PCIe Gen 4 för att bevara dataintegriteten.

Behöver du uppgradera?

De snabbare överföringshastigheterna kommer att vara viktiga för applikationer som inkluderar maskininlärning och artificiell intelligens, användning av datacenter och högpresterande datormiljöer. Detta kommer att hjälpa A.I. applikationer bearbetar mer data i högre hastigheter. Med tanke på att PCIe är motorvägen som ansluter processorn, grafikkortet, lagringen och FPGA: er och ASIC-acceleratorer, kan övergången till snabbare PCIe Gen 5 göra brytning av kryptovaluta ännu mer lukrativ.

Generellt sett kommer de flesta hem-PC-användare och spelare att tycka att hastigheterna och kapaciteten hos PCIe 4 - och till och med föregående PCIe 3 - specifikationer är mer än tillräckliga.

I vår jämförelse av PCIe 4 kontra PCIe 3 fann vi att även kapabla grafikkort — som Nvidia GeForce RTX 2080 Ti — använd inte fullt ut den tillgängliga bandbredden i en PCIe Gen 3 x16-kortplats ännu. Så PCIe 5 kommer att vara overkill för de flesta spelare. Precis som fördelarna med att gå från Gen 3 till Gen 4, kommer PCIe Gen 5:s hastighetsökning att vara mest fördelaktig för dem som behöver snabbare åtkomst till NVMe-lagringsenheter och RAID-konfigurationer.

Förhoppningsvis, i framtiden, med de högre hastigheterna, kommer kringutrustning, som GPU: er, som ansluter till en PCIe-plats att kräva färre banor. Istället för att kräva x16-banorna från dagens PCIe 4-standard kan vi minska det kravet till bara x8 på PCIe 5. Med mindre körfältskrav för att uppnå liknande hastigheter kan spelare potentiellt bygga system som är lika kraftfulla i ett mindre, mer kompakt torn.

Vad är PCIe?

PCIe är känt som den perifera komponentinterconnect express som används för att ansluta olika komponenter i din stationära PC. Det är en av de viktigaste anslutningsstandarderna på en modern PC, eftersom den tillåter olika komponenter att kommunicera med varandra.

Som gränssnittsstandard hjälper PCIe dig att ansluta höghastighets solid-state-enheter (SSD: er), grafikkort, och trådlösa nätverkskort till din processor. På en stationär dator ansluter du olika kort till PCIe-kortplatsen på din moderkort, och antalet tillgängliga PCIe-platser och typ av kortplatser kommer att variera beroende på vilket kort du väljer.

Du kommer ofta att märka att PCIe-kortplatser och -kort är betecknade med ett numeriskt värde som föregås av ett x. Konfigurationerna inkluderar PCIe x1, x2, x4, x8, x16 och x32. Dessa siffror indikerar hur många körfält som är tillgängliga - ju högre antal, desto snabbare kan data färdas. PCIe x1 betyder att det bara finns ett körfält, medan PCIe x16 anger att det finns 16 tillgängliga körfält.

Kort och kortplatser kan blandas och matchas trots antalet banor som anges av varje komponent, med databandbredden som bestäms av den långsammare delen. Om du till exempel har en PCIe x4-kortplats på ditt moderkort kan du ansluta ett PCIe x1-kort. Här begränsas din bandbredd av kortets enda tillgängliga körfält, vilket är en bit per cykel. Omvänt, om du sätter in ett PCIe x8-kort i PCIe x4-kortplatsen, kommer data bara att färdas med halva bandbredden jämfört med ett kort som sattes in i en PCIe x8-plats.

För spelare är den magiska siffran PCIe x16, och de flesta GPU: er kommer att kräva en PCIe x16-plats för att fullt ut kunna dra nytta av kortets möjligheter. I allmänhet, även om PCIe x32 finns, är det dyrt och sällsynt, och de flesta PC-komponenter toppar vid x16.

Redaktörens rekommendationer

• Här är anledningen till att PCIe 7 kommer att vara en stor uppgradering när det kommer till din PC
• Tekniska ledare kräver paus i utvecklingen av GPT-4.5, GPT-5 på grund av "storskaliga risker"
• Asus ZenBook S 13 Flip vs. HP Spectre x360 13.5: du kan inte gå fel
• Microsoft Surface Pro 9 vs. Lenovo IdeaPad Duet 5i: vilken 2-i-1 är bäst?
• Samsung 990 Pro SSD är byggd för PS5 och DirectStorage