Что нам даёт PCIe 5.0?
Возможно, вы только что приобрели новый ПК с поддержкой PCIe 4.0. Таким образом, возникает вопрос: чем отличается PCIe 5.0 от существующих версий? И должен ли я волноваться об этом?
PCIe 5.0 против PCIe 4.0: удвоение пропускной способности
По большей части, самым большим улучшением между разными поколениями PCI Express всегда является увеличение пропускной способности почти в два раза.
Скорость передачи первой версии стандарта, PCIe 1.0, составляла около 250 МБ / с по одной полосе (x1) и обеспечивала 2,5 ГТ / с (гигатрансферы). С появлением PCIe 2.0 он был удвоен до 500 МБ / с и 5 ГТ / с соответственно. С PCIe 4.0 он увеличился до 1,97 ГБ / с и 16 ГБ / с, что вдвое больше, чем у PCIe 3.0 с 985 МБ / с и 8 ГБ / с. Я уверен, что вы уже поняли - каждое новое поколение удваивает пропускную способность своего предшественника или приближается к ее удвоению. PCIe 5.0 не исключение. PCIe 5.0 является прямым преемником стандарта PCIe 4.0. И снова пропускная способность и скорость передачи гигабайт удвоены по сравнению с предыдущим поколением, что позволяет передавать данные со значительно большей скоростью. 32 гигатрансфера в секунду, или 32 ГТ / с, и скорость передачи 3,94 ГБ / с - все это на столе. PCIe 4.0 уже был безумно быстрым: вам просто нужно взглянуть на твердотельный накопитель NVMe с поддержкой PCIe 4.0 и какие скорости чтения / записи он может достичь. PCIe 5.0 будет вдвое быстрее на том же количестве линий.
Конечно, об увеличении скорости вдвое легче сказать, чем сделать. Хотя физическое соединение останется прежним, а PCIe 5.0 останется полностью обратно совместимым с предыдущими поколениями PCI Express, его требования изменятся в соответствии с более высокой скоростью. Например, материнские платы, поддерживающие PCIe 5, должны будут расширить внутренние возможности для обработки потерь сигнала и шума. Это связано с тем, что при более быстром движении может возникнуть больше проблем с целостностью сигнала (SI), и это необходимо учитывать, чтобы как можно больше избегать ошибок.
Следующая версия PCI Express, PCIe 6.0, которая уже находится в разработке (как вы, наверное, уже догадались, консорциум PCI-SIG быстро развивается), будет способствовать увеличению пропускной способности и целостности сигнала за счет использования сигнализации PAM-4. . Однако для PCIe 5.0 потребуется использовать более традиционные методы, чтобы освободить место для этих более высоких скоростей: более качественные дорожки на материнской плате и более толстые печатные платы с большим количеством слоев, чтобы минимизировать потери сигнала и сопротивление.
Почему я должен беспокоиться о PCI Express 5.0?
Такие вещи, как наши видеокарты, на самом деле не нуждаются в непомерно высокой пропускной способности, которую обеспечивает PCIe 5.0, по крайней мере, прямо сейчас. В конце концов, даже самой большой и самой мощной из текущей линейки NVIDIA, RTX 3090, не удается полностью заполнить соединение PCIe 4.0 x16. Однако существует множество вариантов использования, в которых PCIe 5.0 может пригодиться, как для потребительских, так и для более профессиональных случаев. Устройства, которым может быть полезна большая пропускная способность, смогут использовать ее должным образом, в то время как другие, которым действительно не нужна большая скорость, могут вместо этого работать более эффективно, используя меньше полос.
С точки зрения потребителя, основным преимуществом PCIe 5.0 является высокоскоростное хранилище. Что касается хранилища, то диски NVMe со скоростью PCIe 5.0 будут молниеносными. Например, Samsung 980 Pro, который часто считается золотым уровнем накопителей PCIe 4.0, может достигать скорости последовательного чтения до 6900 мегабайт в секунду. Накопитель со скоростью PCIe 5.0 потенциально может достичь вдвое большей скорости. Высокоскоростное хранилище сейчас важнее, чем когда-либо, и такие вещи, как Microsoft DirectStorage, обещают значительно улучшить наши игровые возможности. Итак, хотя PCIe 5.0 сейчас не является абсолютно необходимым, вполне вероятно, что он пригодится в будущем.
PCIe 5.0 также станет очень важным для центров обработки данных, поскольку для связи необходимы быстрое хранилище и высокоскоростная сеть. Некоторые серверные сетевые интерфейсы ожидают перехода от сетей 100 GbE к 400 GbE в недалеком будущем, и PCIe 5.0 сделает это возможным. Пропускная способность канала PCIe 5.0 x16 в полнодуплексном режиме составляет 128 ГБ / с. Для полнодуплексного канала 400 GbE требуется пропускная способность 800 Гбит / с. В байтах это соответствует совокупной пропускной способности 100 ГБ / с, которую может обрабатывать соединение PCIe 5.0 x16.
Когда выйдет PCIe 5.0?
Стандарт уже выпущен. Окончательная спецификация PCI Express 5.0 была выпущена 29 мая 2019 года, в то время как Jiangsu Huacun представила первый контроллер PCIe 5.0 в ноябре 2019 года. Тем не менее, мы пока не видим его ни в каких окончательных продуктах. Последние процессоры от Intel и AMD, Rocket Lake и Zen 3 соответственно, в настоящее время совместимы только с PCIe 4.0, как и большинство периферийных устройств PCI Express, представленных в настоящее время на рынке, будь то видеокарта или твердотельный накопитель NVMe.
Однако они скоро появятся. Мы ожидаем, что процессоры Intel 12-го поколения под кодовым названием Alder Lake обеспечат поддержку PCIe 5.0 для настольных компьютеров, и они должны быть выпущены на рынок к началу 2022 года. Alder Lake также будет выпущен с новым сокетом, поддержкой оперативной памяти DDR5 и новым материнские платы чипсеты. Что касается AMD, в то время как новые процессоры скоро будут выпущены с новым сокетом AM5, ожидается, что они сразу же не будут иметь поддержку PCIe 5.0. Вместо этого может пройти пара поколений, прежде чем AMD начнет действовать.
Молниеносно быстрое хранилище, сеть и графика
PCI Express 5.0 станет одной из самых горячих новинок компьютерной экосистемы. Благодаря удвоенной скорости передачи данных и пропускной способности по сравнению с PCIe 4.0 и четырехкратной скорости передачи данных по сравнению с PCIe 3.0, это скачок поколений, который повлияет на то, как мы используем наши ПК, и обеспечит умопомрачительные скорости SSD и сети, а также сделает то, что было невозможно. перед реальностью.