AMD užsitikrino garbę būti pirmąja kompanija, kuri pristatė „PCIe Gen 4“ staliniams kompiuteriams, 2019 m. Birželio mėn. „Computex“ pristatydama „X570“ lustų rinkinį. „PCIe 4.0“ žada daug patobulinti „PCI Express“ sąsają, nes tai yra didžiausias „PCIe“ standarto pakeitimas nuo 2010 m. Parašymo metu „PCIe Gen 4“ vis dar nėra plačiai paplitęs, tačiau jis pradeda plačiai pritaikyti ne tik iš procesorių ir pagrindinės plokštės gamintojų, tokių kaip AMD, taip pat iš grafikos plokščių gamintojų, tokių kaip „Nvidia“ ir paties „AMD“ „Radeon“ padalinys. Bet ar jums tikrai reikia „PCIe Gen 4“? Ir jei taip, kaip tai gauti? Prieš atsakydami į šiuos klausimus, turime suprasti, kas iš tikrųjų yra PCIe 4.0.
„X570“ plokštės, tokios kaip „ASUS ROG X570“ linija, palaiko „PCIe Gen 4“ - Paveikslėlis: ASUS
Kas yra PCIe 4.0?
„PCIe 4.0“ yra naujausia plačiai įdiegtos didelės spartos ryšių sąsajos, vadinamos „PCI“ arba „Peripheral Component Interconnect Express“, plėtra. Paprasčiau tariant, „PCIe 4.0“ yra kita „PCIe“ sąsajos iteracija, naudojama prijungti papildomas korteles, pvz., Grafikos plokštes ir M.2 diskus, prie pagrindinės plokštės. Dabartinė „PCIe“ karta „PCIe 3.0“ yra standartas staliniams kompiuteriams nuo 2010 m., O „PCIe 4.0“ dabar tai atnaujina. Palyginti su senesniu, bet vis dar gana greitu PCIe 3.0, naujasis PCIe 4.0 iš esmės užtikrina dvigubą bendrą pralaidumą. Tai reiškia, kad „PCIe 4.0“ suteikia dvigubą pralaidumą, lyginant su „PCIe 3.0“, gaunant nepaprastai 64 GB / s, palyginti su vos 32 GB / s „PCIe 3.0“ per x16 saitą. Šioje PCI-SIG, kūno, valdančio PCI standartą, diagramoje pateikiamas pralaidumo skirtumas tarp skirtingų PCIe kartų.
„PCIe Generation“ pralaidumo patobulinimai - Paveikslėlis: PCI-SIG
Tačiau šie du standartai struktūriškai vis dar labai panašūs. Esminis skirtumas yra tik perdavimo sparta ir kai kuriais atvejais medžiaga, naudojama norint sėkmingai perduoti signalą didesniu greičiu. Kai „PCIe 3.0“ veikė 8 GT / s (0 ir 1 bitų greičiu), naujasis „PCIe 4.0“ veikė 16 GT / s juostoje. Tai padvigubina bendrą pralaidumą nuo 32 GB / s „PCIe 3.0“ standarto iki 64 GB / s „PCIe 4.0“. Be pralaidumo pranašumo, yra labai mažai skirtumų tarp dviejų kartų, turinčių reikšmės galutiniam vartotojui. „PCIe 4.0“ turi didesnį signalo patikimumą ir vientisumą, kad pagerėtų našumas.
Kas naujo?
Na, mes jau aptarėme, kad pagrindinis dalykas, skiriantis PCIe 4.0 nuo PCIe 3.0, yra pagrindinis pralaidumo padidėjimas. Kai „PCIe 3.0“ maksimalus pralaidumas buvo 32 GB / s, „PCIe 4.0“ padvigubėja iki 64 GB / s. Vis dėlto įdomu tai, kaip PCIe 4.0 sugeba padvigubinti pralaidumą. Norint nustatyti faktinį duomenų kiekį, kurį galima perduoti, reikia suprasti kodavimo techniką.
„PCIe Gen 3.0“ ir „PCIe Gen 4.0“ naudojama 128b / 130b kodavimo technika, o vyresnės kartos, pvz., PCIe 2.0, naudojo 8b / 10b kodavimo techniką. Ši kodavimo technika paverčia 128 bitų duomenis į 130 bitų kodo eilutę. Tai užtikrina duomenų srauto lygiavimą ir leidžia tinkamai atkurti laikrodį. Laikrodžio atkūrimas yra laiko informacijos išgaunimas iš duomenų srauto. Visa tai reiškia, kad kiekvieno PCIe Gen 4.0 didžiausias teorinis pralaidumas Gbps atrodo taip:
16GT / s x (128b / 130b) = 15,754Gbps
Kodavimas leidžia apskaičiuoti pridėtines išlaidas, reikalingas PCIe duomenų srautams perduoti, ir tai nustatoma pagal šią formulę:
([130b-128b] / 130b) x 100 = 1,54%
Dvigubą pralaidumą galima padaryti naudojant naujus PCIe valdiklius, tokius kaip AMD X570 ir B550 lustų rinkiniuose. Procese taip pat naudojamos mažo nuostolio dielektrinės medžiagos, leidžiančios didesnio greičio signalus toliau skleisti per PCB.
Kartos patobulinimai PCIe standartuose - Paveikslėlis: PCI-SIG
„PCIe 4.0“ žaidimams
Tačiau ką visa tai reiškia ir teorinis dvigubas pralaidumas reiškia žaidėjams? Ar galime tikėtis, kad GPU našumas padidės dvigubai dėl padidėjusio pralaidumo? Na, tikriausiai jau spėjote, kad tai tiesiog neįmanoma. Taip, „PCIe 4.0“ labai pagerino GPU ryšio su pagrindine plokšte pralaidumą, tačiau tai nereiškia realaus žaidimo našumo. „PCIe 4.0“ GPU egzistuoja dabar, tiek su „AMD RX 5000“, tiek su „6000“ serija, taip pat su „Nvidia RTX 3000“ grafikos plokštėmis, palaikančiomis „PCIe Gen 4“. Tačiau net jei šias blizgančias naujas „PCIe Gen 4“ grafikos plokštes sujungiate su PCIe „Gen 4“ pagrindinė plokštė, tokia kaip „X570“, ir „PCIe Gen 4“ procesorius, kaip „Zen 3“ pagrindu sukurta „Ryzen 5000“ serija iš AMD, vis tiek nematysite pastebimo našumo.
„Nvidia GeForce RTX 3000“ serija palaiko „PCIe Gen 4“
Bet kodėl taip yra? Na, pagrindinė priežastis, kodėl papildomas pralaidumas nepadeda gerinti našumo, yra tai, kad šiais laikais vaizdo plokštės ne visiškai išnaudoja net PCIe Gen 3.0 pralaidumą. „PCIe Gen 3.0“ vis dar siūlo daug pralaidumo, o net ir pačios aukščiausios klasės vaizdo plokštės net nepriartėjo prie jo prisotinimo. Tiesą sakant, daugelis aukščiausios klasės kortelių, tokių kaip „Nvidia GeForce RTX 3080“, gali veikti beveik visiškai savo našumu, net turėdami „PCIe 3.0 x8“ arba „PCIe 2.0 x16“ jungtį. Todėl pridėjus daugiau pralaidumo ryšiui, kuris dar nėra prisotintas, tai nepadės.
Tačiau jei bandysime žvelgti į ateitį, galime pastebėti, kad papildomas PCIe 4.0 pralaidumas kada nors ateityje yra pranašumas. Vaizdo žaidimų išteklių dydis ir grafinis sudėtingumas kiekvieną dieną didėja, todėl pagaliau galime pamatyti tam tikrą papildomo PCIe ryšio spartos pranašumą, jei PCIe 3.0 sąsaja tiesiog negali išlaikyti. Ypač kai daug apkrovos reikalaujančioms programoms, tokioms kaip mašininis mokymasis, vis reikia didesnių ir didesnių duomenų rinkinių, PCIe 4.0 vis tiek gali vaidinti svarbų vaidmenį leidžiant ateities mašinoms nesulaikyti PCIe ryšio pralaidumo trūkumo.
PCIe 4.0 saugojimui
Dabar mes prieiname prie pagrindinės priežasties, kodėl PCIe 4.0 iš tikrųjų yra patrauklus atnaujinimas. „PCIe 4.0“ suteikia daug, daug greitesnes saugojimo galimybes. Yra „PCIe Gen 4“ diskų, kurie visiškai sugadina net greičiausius „NVMe PCIe Gen 3“ diskus pagal neapdorotą skaičių ir tiesiog sugėdina SATA diskus. Naudodami „PCIe Gen 4“, pagaliau matome, kaip diskai perkopia 5 GB / s skaičių nuosekliojo skaitymo prasme, o „PCIe Gen 3 NVMe“ diskai dažniausiai siekia maždaug 3,5 GB / s. Vienas ypač greitas diskas - „Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0“ pasiekia milžinišką 5 GB / s nuskaitymo ir 4,3 GB / s rašymo greitį, o tai yra maždaug 35–40% didesnis nuoseklus našumas nei net greičiausio „M.2 PCIe Gen 3 SSD“. Taip yra todėl, kad, skirtingai nei grafikos plokštės, šios platformos SSD diskai iš tikrųjų gali pasinaudoti papildomu pralaidumu.
„PCIe Gen 4“ SSD diskų greitis - paveikslėlis: „HotHardware“
Padėtis tampa dar kraštutinesnė, jei į mišinį įtraukiate RAID. Kaip mes paaiškinome mūsų straipsnis apie RAID lygius , RAID 0 efektyviai padvigubina dviejų RAID įdėtų diskų greitį, tuo pačiu rizikuojant diskų perteklių. „Gigabyte“ naudojo papildomą „PCIe 4.0“ kortelę, kurioje RAID 0 buvo laikomi keturi 2 TB PCIe M.2 SSD diskai, ir akį traukė 15,4 GB / s skaitymai ir 15,5 GB / s rašymai. Tai yra beprecedentis našumo lygis, kuris, nors ir pripažinta labai brangus, buvo įmanomas išimtinai vien tobulinant „PCIe Gen 4“ pralaidumą.
AIC, kurį „Gigabyte“ naudojo beprotiškiems pralaidumo skaičiams perduoti - Paveikslėlis: PCWorld
Kaip gauti PCIe 4.0?
Nors „PCIe 4.0“ skamba labai įspūdingai, kai girdi tokius skaičius kaip 15 GB / s, iš tikrųjų yra tam tikrų reikalavimų, kuriuos reikia įvykdyti, kad „PCIe 4.0“ būtų paleistas ir paleistas. Iš esmės reikia patenkinti 3 dalykus, kad gautumėte „PCIe Gen 4“.
- „PCIe Gen 4“ suderinama pagrindinė plokštė
- „PCIe Gen 4“ suderinamas procesorius
- „PCIe Gen 4“ suderinamas GPU / SSD
Jei kalbėtume apie pagrindines plokštes, yra du AMD lustų rinkiniai, kurie rašymo metu šiuo metu palaiko „PCIe Gen 4“. „X570“ mikroschemų rinkinys ir „B550“ mikroschemų rinkinys yra vieninteliai du „Red“ komandos lustų rinkiniai, leidžiantys suderinti „PCIe Gen 4“ ir netgi tarp šių dviejų, tik „X570“ mikroschemų rinkinys leidžia visapusiškai suderinti „PCIe Gen 4“ funkcijas. Senesni „B450“, „X470“, „B350“, „X370“, „A320“ ir „A520“ lustų rinkiniai nepalaiko „Gen 4 PCIe“ ir niekada to nepadarys, nes „PCIe“ kartos nėra suderinamos atgal. Be to, „TRX40 Threadripper“ platforma ir „AMD EPYC Rome“ serverio platforma taip pat palaiko „PCIe Gen 4“.
„Intel“ pusėje „Z490“ platforma iš tikrųjų palaiko „4 PCIe Gen“, nors rašymo metu šiuo metu nėra „Intel“ procesorių, kurie palaikytų šią funkciją. Netrukus tikimasi, kad tai pasikeis, nes patvirtinama, kad „Intel“ 11tūkst„Gen Rocket Lake“ darbalaukio procesoriai veiks ne tik su „Z490“ plokštėmis, bet ir su taip pat palaikys „PCIe Gen 4“ taigi tai yra „Blue Team“ teigiami dalykai. Vidutinio lygio B serijos ir nebrangios H serijos plokštės nepalaiko „PCIe Gen 4“.
Patvirtinta, kad 11-osios kartos „Intel Rocket Lake“ procesoriai taip pat palaiko „PCIe 4“ palaikymą - Paveikslėlis: „Intel“
Kalbant apie procesorius, tiek „AMD Ryzen 3000“ serija, tiek naujoji „AMD Ryzen 5000“ serija oficialiai palaiko „PCIe Gen 4“. Rašymo metu „Intel“ vis dar nepalaiko „PCIe Gen 4“ palaikymo savo darbalaukio procesoriuose, tačiau artėjantis „Rocket Lake 11“tūkstPatvirtinta, kad „Gen“ procesoriai palaiko šią funkciją.
Galiausiai, produktai, kuriuos iš tikrųjų įdėsite į PCIe lizdus. Kalbant apie GPU, šią funkciją oficialiai palaiko „Nvidia RTX 3000“ serija, „AMD RX 5000“ serija ir „AMD RX 6000“ vaizdo plokščių serija. SSD diskams turime įvairių „PCIe Gen 4“ SSD diskų, kuriuos gali pasirinkti daugybė skirtingų gamintojų. Kai kurie žymūs yra „Corsair Force MP600“, „Sabrent Rocket 4.0“, „Samsung 980 Pro“, „Seagate FireCuda“ ir „Gigabyte Aorus PCIe 4.0“ SSD.
„Corsair MP600“ yra vienas greičiausių „PCIe Gen 4“ diskų - Paveikslėlis: „Corsair“
Kompromisai
Kaip ir bet kuriame kitame atnaujinime, yra keletas kompromisų, kurie siejasi su privalumais. „PCIe 4.0“ atnaujinime nėra daug trūkumų, tačiau čia ir ten yra keletas keistenybių, apie kurias turite žinoti.
Pirma, „PCIe Gen 4“ veikia karštai. Faktiniai diskai veikia ne tik karštai, bet ir pagrindinės plokštės lustų rinkinys veikia gana karštai dėl „PCIe Gen 4“ diegimo. Diskams tai reiškia, kad beveik visi diskai, kuriuos iki šiol matėme, kartu su jais turėjo radiatorių aušintuvą. Radiatorius užtikrina pasyvų aušinimą atminties mikroschemose ir palaiko NAND Flash optimalią temperatūrą. Dėl mikroschemų rinkinio pagrindinės plokštės gamintojai manė, kad geriausia įtraukti aktyvų aušinimą, todėl beveik visose X570 plokštėse yra ventiliatorius, kuris sukasi ir užtikrina aktyvų aušinimą lustų rinkinyje esant apkrovai. Nors B550 plokštės pašalino ventiliatorių pasyvaus aušinimo naudai.
„Gigabyte Aorus PCIe Gen 4 SSD“ yra radiatorių aušintuvas - paveikslėlis: „Gigabyte“
Be karšto veikimo komponentų, taip pat yra kompromisas, susijęs su pagrindinių plokščių, kuriose įdiegta PCIe 4.0, kaina. Nenuostabu, kad X570, B550 ir Z490 plokštės yra brangesnės nei B ir H serijos galimybės abiejuose rinkiniuose. Dėl to atnaujinimas į „PCIe 4.0“ yra šiek tiek sudėtingas, nes pirkėjas dabar turi pasverti „PCIe 4.0“ pranašumus ir papildomas išlaidas priimdamas sprendimą.
Ar turėtumėte atnaujinti?
Taigi, ar yra priežastis, kodėl norėtumėte mėgautis „PCIe 4.0“, norėdami įsigyti aukščiausios klasės pagrindinę plokštę, naujesnį procesorių ir brangų SSD? Na, tikriausiai ne. Pagrindinis „PCIe 4.0“ privalumas šiuo metu yra saugojimo skyriuje. Nebent jūs sukursite visiškai naują mašiną nuo nulio, atrodo, kad „PCIe 4.0“ nepakanka paskatų atnaujinti iš B450 ar X470 plokščių ar net senesnių „Ryzen“ ar „Intel“ procesorių į naujesnius, jei išlaikysime našumą. viena pusė. Kaip jau minėjome anksčiau, „PCIe 4.0“ taip pat mažai arba visai neveikia sistemos žaidimų našumo, todėl grafikos plokštės atnaujinime dabar nėra PCIe 4.0 palaikymo klausimo.
Nebent saugojimas jums yra nepaprastai svarbus, o „NVMe Gen 3“ diskai jo nebepjauna, atrodo, kad „PCIe 4.0“ neverta atnaujinti iš senesnių pagrindinių plokščių. „PCIe Gen 4“ diskai teikia reikšmingų pranašumų vartotojams, dirbantiems su dideliais failais tinkle, arba profesionalams, kuriems reikia didesnio greičio profesionalioms programoms ir vaizdo įrašų redagavimui ir pan. Atsižvelgiant į tai, jei kuriate visiškai naują sistemą, numatytasis pasirinkimas turėtų būti PCIe pagrindines plokštes ir procesorius, kad įsitikintumėte, jog sistema netrukdys jokiems būsimiems atnaujinimams, jei norėtumėte nukristi į greitą „Gen 4“ diską žemyn. Todėl nėra daug paskatų atnaujinti iš senesnės pagrindinės plokštės, tačiau naujiems kūrėjams mūsų numatytoji rekomendacija būtų eiti su pagrindinėmis plokštėmis, palaikančiomis „PCIe Gen 4“ funkciją.
