PCIe 4.0: что нового и почему это важно
О борудование PCI Express 4.0 наконец-то появилось. Твердотельные накопители (SSD) и графические карты с поддержкой PCIe 4.0 дебютировали в июне на Computex 2019. Это все благодаря AMD.
Более быстрые компьютерные комплектующие — это всегда захватывающая перспектива, но сейчас мы в основном говорим о заметном увеличении скорости для твердотельных накопителей M.2 NVMe типа «gum stick». Видеокарты с поддержкой PCIe 4.0 появятся летом 2019 года, но геймерам пока не нужна дополнительная пропускная способность, которую они предлагают. Дебют состоится через два года после публикации стандарта PCIe 4.0 в середине 2017 года.
Сложность состоит в том, что к тому времени, когда геймерам потребуется большая пропускная способность, мы можем говорить о другой версии PCIe в целом. Как только PCIe 4.0 будет доступен для ПК, PCI Special SIB (PCI-SIG) — орган, отвечающий за выпуск новых стандартов PCIe — опубликует версию PCIe 5.0.
Что такое PCIe
Стандарт Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это то, как платы расширения взаимодействуют с Вашим ПК. Сюда входят такие элементы, как графические карты, звуковые карты, карты Wi-Fi и твердотельные накопители M.2 NVMe. Чем выше версия PCIe, тем выше пропускная способность, доступная платам расширения системы.
Слоты расширения PCIe на Вашем ПК обычно бывают четырех видов: x1, x4, x8, x16. Эти цифры обозначают количество «дорожек» в каждом слоте расширения. Чем больше дорожек в слоте, тем быстрее данные могут передаваться на карту и с нее. Например, современные видеокарты используют слоты x16, а твердотельные накопители NVMe M.2 типа «gum stick» используют специальные слоты с двумя или четырьмя линиями.
PCIe также обратно совместим. Если у Вас есть видеокарта PCIe 4.0, Вы можете использовать ее с материнской платой, разработанной для PCIe 3.0; однако доступная пропускная способность карты будет ограничена возможностями PCIe 3.0. И наоборот, карта PCIe 3.0 может поместиться в слот PCIe 4.0, но опять же она будет ограничена PCIe 3.0.
Что нового в PCIe 4.0
Важной особенностью любой новой версии PCIe является то, что она удваивает пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением. Но с практической точки зрения слот PCIe 4.0 x16 теоретически может обрабатывать примерно 32 гигабайта в секунду (ГБ/с) данных, проходящих в каждом направлении, в то время как PCIe 3.0 достиг максимума, как Вы уже догадались, 16 ГБ/с.
Вы можете услышать о PCIe 4.0 x16 с пропускной способностью около 64 ГБ/с, но в этом случае просто подсчитывается общий объем данных, передаваемых в обоих направлениях. Как бы то ни было, к ПК приходит очень много скорости, и графические карты, занимающие слоты PCIe 4.0 x16, уже в пути.
Хотя, как мы уже говорили ранее, добавление пропускной способности для видеокарт на самом деле не является проблемой, поскольку PCIe 3.0 отлично подходит для геймеров. Периферийные устройства, такие как твердотельные накопители NVMe, предлагают наиболее заметную разницу в скорости в первые дни существования нового стандарта.
Помимо увеличенной скорости для компонентов, PCIe 4.0 имеет лучшую надежность и целостность сигнала для повышения производительности.
Для работы с ПК дома самое важное, что нужно понимать о PCIe 4.0, это то, что он удваивает пропускную способность PCIe 3.0.
Когда его можно будет использовать
Как мы упоминали ранее, в Computex 2019 дебютировала PCIe 4.0 с анонсами продуктов от AMD, Corsair и Gigabyte. Intel ничего не сказала о PCIe 4.0 для потребительского оборудования — и даже утверждала, что это не поможет ускорить Ваши игры на ПК — поэтому сейчас PCIe 4.0 — это все о системах AMD.
AMD анонсировала свой чипсет X570 на Computex с поддержкой PCIe 4.0, а производители представили десятки материнских плат X570, включая ASRock, Asus, Gigabyte и MSI. Эти платы X570 не будут дешевыми, и ожидается, что они также будут генерировать большое количество тепла. Почти на каждой плате, от среднего бюджетного геймера до ультра роскошного RGB-оборудованного монстра, были вентиляторы для охлаждения компонентов. Платы более высокого уровня также добавили дополнительные радиаторы, трубы, а в некоторых случаях системы жидкостного охлаждения. Это только для самой платы.
В дополнение к материнской плате PCIe 4.0 Вам потребуется процессор, который может ее поддерживать, то есть процессор Ryzen третьего поколения. В Computex AMD анонсировала пять различных процессоров Ryzen 3000 по цене от шестиядерного процессора за $200 до 12-ядерного рабочего компьютера за $500. Эти новые процессоры начали поставляться с 7 июля 2019 года.
Несколько дней спустя компания выступила на игровой конференции E3 2019 с двумя новыми видеокартами, поддерживающими PCIe 4.0, включая Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700. Новые карты также были выпущены 7 июля 2019 года.
Старые материнские платы не получат PCIe 4.0
Новые процессоры AMD по-прежнему используют сокет AM4, как и предыдущие поколения Ryzen. Это означает, что новые чипы Ryzen 3000 могут быть встроены в материнские платы, созданные для процессоров Ryzen 2000, таких как материнские платы X470 и B450; однако, чтобы получить PCIe 4.0, Вам нужна более новая материнская плата, созданная для нового стандарта.
Это может стать сюрпризом для некоторых поклонников PCIe, поскольку производители материнских плат уже выпустили обновления встроенного программного обеспечения, обеспечивающие ограниченную поддержку PCIe 4.0 для старых плат. Проблема в том, что эти обновления работают только с определенными материнскими платами, которые могут справиться со строгими требованиями PCIe 4.0. Даже тогда ожидается, что обновление будет работать только с верхним слотом PCIe x16 (который обычно используется для видеокарт) и, возможно, с некоторыми слотами M.2.
AMD решила, что эти обновления были слишком сложной процедурой для обычного человека. Чтобы избежать путаницы, компания остановила их. Вы все еще можете найти некоторые обновления материнской платы в сети, которые переносят PCIe 4.0 на старые материнские платы, но они не рекомендуются. Если Вы хотите PCIe 4.0, лучший план — это приобрести новую материнскую плату и новый процессор.
Помимо процессоров Ryzen 3000 и материнских плат X570, Corsair также анонсировала Corsair MP600, SSD-накопитель M.2 NVMe, поддерживающий PCIe 4.0, со скоростью чтения почти 5000 МБ/с.
Для сравнения, производительность высокопроизводительного накопителя PCIe 3.0 M.2 NVMe составляет около 3500 Мбит/с. Новый M.2 от Corsair также имеет радиатор, чтобы держать его в прохладе. MP600 будет выпущен в июле.
Gigabyte анонсировала твердотельный накопитель Aorus NVMe Gen 4 с такой же скоростью чтения, как у Corsair MP600. Вместо большого радиатора SSD от Gigabyte поставляется с медным распределителем тепла в корпусе. Gigabyte не сказала точно, когда будет запущен SSD, но компания говорит, что он скоро появится.
Patriot, также планирует выпустить твердотельные накопители PCIe 4.0 позже в 2019 году.
PCIe 5.0 тоже был анонсирован
Если внедрение компонентов PCIe 4.0 не было достаточно сложным, PCI-SIG использовал Computex для анонса PCIe 5.0. Мы получим удвоение пропускной способности с 5.0. Вместо 32 ГБ/с в каждом направлении для слота x16 в PCIe 4.0 мы получим 64 ГБ/с с PCIe 5.0.
Чем быстрее, тем лучше, поэтому мы, вероятно, скоро увидим выход компонентов PCIe 5.0, верно? Может быть, некоторые компании вообще проигнорируют PCIe 4.0?
Ну, не так быстро.
AMD и ее партнеры по производству уже инвестируют в PCIe 4.0, поэтому они могут не захотеть сразу же переходить на новый уровень. Кроме того, преодоление технических проблем, связанных с внедрением PCIe 5.0, должно занять некоторое время.
Мы уже видим, что, например, PCIe 4.0 работает быстрее, чем ПК с PCIe 3.0. Это говорит о том, что мы можем не видеть PCIe 5.0 в течение достаточно долгого времени, поскольку производители компонентов и устройств совершенствуют PCIe 4.0.
С другой стороны, поскольку Intel в настоящее время не поддерживает PCIe 4.0, компания может захотеть перейти сразу к PCIe 5.0, чтобы забрать часть рынка у AMD, но это всего лишь предположение. Пока что ни AMD, ни Intel не проявляют особого интереса к PCIe 5.0, так что мы можем подождать еще несколько лет.
PCI Express 3.0 и 4.0: разница есть или нет
PCI-E имеет разную реализацию разъёмов подключения, традиционно это слоты расширения на материнской плате. У слотов может быть разное число линий подключения – х2, х4, х8, х16, х32, у каждой линии своя пропускная способность, и чем больше линий, тем больше в общем пропускная способность слота. Стандартный вариант реализации слотов PCI-E на материнской плате – 2 слота х16 (длинные слоты) и несколько слотов х1 (короткие слоты).
Год выпуска
PCI Express 3.0 и 4.0 – разница для видеокарт
А вот стоит ли переплачивать сейчас за будущее, либо жить сегодняшними реалиями, давайте разберёмся на примере отслеживания примерной стоимости различных мощных видеокарт PCI-E 3.0 и 4.0 в порядке их рейтинга в бенчмарк-сервисе UserBenchmark .
Место в рейтинге
Производи-тельность
Поколение PCI-E
Nvidia RTX 3090
Nvidia Quadro RTX A6000
Nvidia RTX 3080
Nvidia Titan RTX
Nvidia Quadro RTX 8000
Nvidia Quadro RTX 6000
Nvidia RTX 2080 Ti
Nvidia RTX 3070
Nvidia Titan Xp
Nvidia RTX 2080 Super
Nvidia GTX 1080 Ti
Nvidia Quadro RTX 5000
Nvidia Titan X Pascal
Nvidia RTX 3060 Ti
Nvidia Quadro P6000
Nvidia RTX 2080
Как видим, верхушку рейтинга занимают видеокарты PCI-E 4.0, но во всей двадцатке есть видеокарты PCI-E 3.0, более производительные и более дорогостоящие. Если вы готовы выложить за видеокарту более 100 тыс. руб., конечно, рассмотрите вариант покупки её с интерфейсом PCI-E 4.0. Например, AMD RX 6800-XT PCI-E 4.0, стоящая 116 тыс. руб., будет производительнее, но дешевле ветерана PCI-E 3.0 Nvidia GTX 1080-Ti, которого менее чем за 173 тыс. руб. сейчас на первичном рынке не найти. И AMD RX 6800-XT будет дешевле и производительнее Nvidia RTX 3070 с PCI-E 4.0, стоящей также 173 тыс. руб. Но если говорить о сумме 173 тыс. руб., то лучше за неё приобрести Nvidia RTX 3070 с PCI-E 4.0, чем Nvidia GTX 1080-Ti с PCI-E 3.0.
Если вы не готовы выкладывать больше 100 тыс. руб. за видеокарту, берите её с PCI-E 3.0, возможно, на вторичном рынке. И оставьте будущее будущему. Ну а если вы только сейчас получили шок от цен на игровые видеокарты, смотрите статью «Почему подорожали видеокарты в 2021 году, и когда на них упадут цены».
PCI Express 3.0 и 4.0 – разница для SSD NVMe
Объём накопителя
Интерфейс подключения
Максимальная скорость чтения
Максимальная скорость записи
Samsung 970 EVO Plus
Samsung 980 PRO
Теперь давайте посмотрим на синтетические тесты этих двух накопителей и сравним их модели на 500 Гб. В тестах CrystalDiskMark Samsung 980 PRO немногим не дотягивает до заявленных производителем скоростей чтения и записи данных. Но в целом его показатели последовательной скорости с разной глубиной очереди (тесты SEQ1M Q8T1 и SEQ1M Q1T1) значительно выше, чем у Samsung 970 EVO Plus. В многопоточном тесте рандомной обработки мелких данных (RND4K Q32T16) у Samsung 980 PRO небольшой перевес, но он есть. В однопоточном тесте рандомной обработки мелких данных (RND4K Q1T1) Samsung 980 PRO прочитал данные быстрее, но записал их быстрее Samsung 970 EVO Plus.
PCI Express 3.0 и 4.0 – разница в цене материнских плат
Подводя итоги…
Друзья, как вообще выбрать материнскую плату для современного ПК, смотрите в статье сайта «Как выбрать материнскую плату ПК в 2022 году».
Комментарии (14)
Рекламный блок
Подпишитесь на рассылку
Навигация
Облако тегов
Архив статей
Сейчас обсуждаем
glavred
Laska020489, Установить настройки удалённого доступа с управляющего компьютера нельзя. В статье
Гость Валерий
Спасибо огромное. Вы очень помогли! Респект.
Laska020489
Не работает ваш способ. Программа пишет что. Пользователь на удаленном пк должен подтвердить и
glavred
Леви, Если у вас новый ноутбук, у него может не быть режима IDE. В таком случае используйте другие
glavred
Данил Матёрый, На торент-трекерах ищите Windows 7 AIO
О проекте RemontCompa.ru
RemontCompa — сайт с огромнейшей базой материалов по работе с компьютером и операционной системой Windows. Наш проект создан в 2010 году, мы стояли у истоков современной истории Windows. У нас на сайте вы найдёте материалы по работе с Windows начиная с XP. Мы держим руку на пульсе событий в эволюции Windows, рассказываем о всех важных моментах в жизни операционной системы. Мы стабильно выпускаем мануалы по работе с Windows, делимся советами и секретами. Также у нас содержится множество материалов по аппаратной части работы с компьютером. И мы регулярно публикуем материалы о комплектации ПК, чтобы каждый смог сам собрать свой идеальный компьютер.
Наш сайт – прекрасная находка для тех, кто хочет основательно разобраться в компьютере и Windows, повысить свой уровень пользователя до опытного или профи.
Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe?
PCI Express является популярной технологией в наши дни, и многие спрашивают, что это такое, для чего он нужен и почему так много суеты по поводу видеокарт, твердотельных накопителей и материнских плат, поддерживающих PCI Express 4.0. В этой статье мы собираемся ответить на эти вопросы. Мы также попытаемся пролить свет на то, что такое линии PCIe, какие типы слотов PCIe есть, и что нового в PCI Express 4.0. Если вам интересно узнать больше, читайте дальше
Что такое PCI Express и что он обозначает?
PCI Express означает Peripheral Component Interconnect Express и представляет собой стандартный интерфейс для подключения периферийного оборудования к материнской плате на компьютере. Другими словами, PCI Express или сокращенно PCIe — это интерфейс, который подключает к материнской плате внутренние карты расширения, такие как видеокарты, звуковые карты, адаптеры Ethernet и Wi-Fi . Кроме того, PCI Express также используется для подключения некоторых типов твердотельных накопителей, которые обычно очень быстрые.
Какие типы слотов и размеров PCI Express существуют, и что означают линии PCIe?
Для подключения плат расширения к материнской плате PCI Express использует физические слоты. Обычными слотами PCI Express, которые мы видим на материнских платах, являются PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16. Число, которое следует за буквой «х», говорит нам о физических размерах слота PCI Express, который, в свою очередь, определяется количеством контактов на нем. Чем больше число, тем длиннее слот PCIe и тем больше контактов, которые соединяют плату расширения с гнездом.
Кроме того, число «х» также указывает, сколько полос доступно в этом слоте расширения. Вот как сравниваются часто используемые слоты PCIe:
- PCIe x1: имеет 1 полосу , 18 контактов и длину 25 мм
- PCIe x4: имеет 4 линии , 32 контакта и длину 39 мм
- PCIe x8: имеет 8 линий , 49 контактов и длину 56 мм
- PCIe x16: имеет 16 линий , 82 контакта и длину 89 мм
Линии PCI Express — это пути между набором микросхем материнской платы и слотами PCIe или другими устройствами, являющимися частью материнской платы, такими как разъем процессора, слоты M.2 SSD, сетевые адаптеры, контроллеры SATA или контроллеры USB.
В PCI Express каждая полоса индивидуальна, что означает, что она не может быть разделена между различными устройствами. Например, если ваша видеокарта подключена к слоту PCIe x16, это означает, что она имеет 16 независимых линий, выделенных только для нее. Никакой другой компонент не может использовать эти полосы, кроме графической карты.
Вот идея, которая может упростить вам понимание того, что такое линии PCI Express: просто представьте, что PCI Express — это магистраль, а автомобили, которые едут по ней, — это данные, которые передаются. Чем больше полос движения доступно на шоссе, тем больше автомобилей можно проехать по нему; чем больше у вас PCIe-линий, тем больше данных можно передать.
Карта PCI Express может устанавливаться и работать в любом слоте PCIe, доступном на материнской плате, если этот слот не меньше платы расширения. Например, вы можете установить карту PCIe x1 в слот PCIe x16. Тем не менее, вы не можете сделать обратное. Например, вы можете установить звуковую карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но вы не можете установить графическую карту PCIe x16 в слот PCIe x1.
Какие версии PCI Express существуют, и какую скорость передачи данных (пропускную способность) они поддерживают?
Сегодня используются четыре версии PCI Express: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0. Каждая версия PCIe поддерживает примерно удвоенную пропускную способность предыдущего PCIe . Вот что предлагает каждый из них:
- PCI Express 1.0: имеет пропускную способность 250 МБ / с на линию
- PCI Express 2.0: имеет пропускную способность 500 МБ / с на линию
- PCI Express 3.0: имеет пропускную способность 984,6 МБ / с на линию
- PCI Express 4.0: имеет пропускную способность 1969 МБ / с на линию
Помните, что слоты PCIe могут предложить не одну, а несколько дорожек? Значения полосы пропускания, которые мы разделили, умножаются на количество линий, доступных в слоте PCIe. Если вы хотите рассчитать, сколько пропускной способности доступно для определенной платы расширения, вам нужно умножить пропускную способность PCIe на линию на количество доступных для нее линий.
Например, графическая карта, которая поддерживает PCI Express 4.0 и подключена к слоту PCIe x16, имеет доступ к общей пропускной способности около 31,51 ГБ / с. Это результат умножения 1969 МБ / с на 16 (пропускная способность PCIe на линию * 16 линий). Впечатляет, правда?
Вот как масштабируются версии PCI Express, если принять во внимание линии PCI Express:
В будущем появятся новые версии PCI Express, такие как PCI Express 5.0 и PCI Express 6.0. Спецификация PCIe 5.0 была доработана летом 2019 года, предлагая пропускную способность до 3938 МБ / с на линию и до 63 ГБ / с в конфигурации x16. Однако, скорее всего, мы не увидим его в ближайшее время на компьютерном оборудовании потребительского уровня.
Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4.0?
На данный момент PCI Express 4.0 является самой быстрой спецификацией, доступной для домашних компьютеров. Однако PCI Express 4.0 поддерживается только AMD на своих последних материнских платах, основанных на чипсете X570 в сочетании с процессорами AMD Ryzen третьего поколения. Если у вас их нет, нет смысла покупать видеокарты или твердотельные накопители, поддерживающие PCIe 4.0.
Говоря об этом, хотя уже есть много SSD, поддерживающих PCIe 4.0, единственными видеокартами, которые работают на PCIe 4.0, являются Radeon RX 5000 от AMD, такие как Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700 . Intel пока не предлагает поддержку PCI Express 4.0 на любом своем оборудовании.
Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?
Некоторые задают интересный вопрос: влияет ли более быстрая и новая спецификация PCI Express 4.0 на скорость видеокарты? Быстрый ответ — нет , это не так, и вы не получаете больше кадров в секунду! Вот почему:
Когда вы играете в игру, видеокарта использует выделенную память (GDDR) для хранения текстур, используемых для рендеринга кадров на экране. Помимо тактовой частоты графического процессора, эта графическая память является наиболее важной для того, сколько кадров вы получаете каждую секунду.
Графическая карта должна использовать интерфейс PCI Express, который соединяет ее с материнской платой только тогда, когда ей нужно обмениваться данными с процессором или загружать текстуры из системной памяти (ОЗУ компьютера). Это не должно случаться часто, поскольку современные видеокарты имеют много собственной оперативной памяти. И даже если / когда это произойдет, после того, как текстуры были переданы через интерфейс PCI Express из системного ОЗУ и загружены в память видеокарты, они остаются там. Причина в том, что графическая память во много раз быстрее системной памяти.
Ни одна из видеокарт, доступных сегодня, не нуждается в полной полосе пропускания, предлагаемой слотами PCI Express 4.0 x16. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим анализом влияния PCI Express 4.0 по сравнению с PCI Express 3.0 на современные настольные компьютеры: PCI Express 4 по сравнению с PCIe 3: есть ли улучшение производительности?
Как насчет совместимости версий PCI Express?
Все версии PCI Express совместимы друг с другом. Например, видеокарта PCI Express 4.0 работает, даже если вы подключаете ее к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express ограничена наименьшим фактором. Например, если вы подключаете SSD PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0, этот SSD работает на PCIe 3.0. Вместо доступа к пропускной способности 7,88 ГБ / с он может использовать только 3,94 ГБ / с, поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.
У вас есть еще вопросы по PCI Express?
Теперь вы должны лучше понять, что такое PCI Express, и больше узнать о различных типах слотов PCIe, дорожках и версиях. У вас есть другие вопросы, на которые мы могли бы ответить? Если у вас есть, или если у вас есть, что добавить в эту статью, не стесняйтесь оставить комментарий ниже.