PCIe 3.0 vs PCIe 4.0 vs PCIe 5.0: Vad är skillnaden?

Ibland är det svårt att tro hur snabbt tekniken går framåt. Det verkar som igår AMD introducerade oss för deras Ryzen 3000 -serie CPU: er, som kom med PCI Express 4.0 som en av dess huvudfunktioner. Intel kom bara ikapp sina Rocket Lake -processorer, som lanserades 2021. Det verkar dock som om industrin återigen är redo att gå vidare. Alder Lake 12: e generationens Intel -processorer ryktas komma med PCI Express 5.0, den nya versionen av specifikationen.

Du kanske bara har fått en ny flammande dator med stöd för PCIe 4.0. Således uppstår frågan: vad är skillnaderna mellan PCIe 5.0 och de befintliga versionerna? Och ska jag bry mig?

PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: Dubbel bandbredd

För det mesta är den största förbättringen mellan olika generationer av PCI Express alltid en ökning av bandbredden med nästan exakt det dubbla.

Överföringshastigheten för den första versionen av standarden, PCIe 1.0, var cirka 250 MB/s över en enda fil (x1) och kunde 2,5 GT/s (gigatransfers). Med ankomsten av PCIe 2.0 fördubblades den till 500 MB/s respektive 5 GT/s.

Med PCIe 4.0 ökade det till 1,97 GB/s och 16 GT/s, vilket fördubblades från PCIe 3.0: s 985 MB/s och 8 GT/s. Jag är säker på att du får övningen nu - varje ny generation fördubblar föregångarens bandbredd eller är nära att fördubbla den.

PCIe 5.0 är inget undantag.

PCIe 5.0 är den direkta efterföljaren av PCIe 4.0 -standarden. Återigen fördubblas bandbredd och gigatransferhastighet jämfört med föregående generation, vilket gör att data kan överföras med betydligt snabbare hastigheter. 32 gigatransfers per sekund, eller 32 GT/s, och en 3,94 GB/s överföringshastighet finns alla på bordet. PCIe 4.0 var redan galet snabbt: du behöver bara titta på en PCIe 4.0-kapabel NVMe SSD och vilka läs-/skrivhastigheter den kan uppnå. PCIe 5.0 blir dubbelt så snabbt över samma antal körfält.

Relaterad: De bästa budget PCIe 4.0 moderkort

Att fördubbla hastigheter är naturligtvis lättare sagt än gjort. Även om den fysiska anslutningen förblir densamma och PCIe 5.0 kommer att förbli helt bakåtkompatibel med tidigare PCI Express -generationer, kommer dess krav att ändras för att klara den högre hastigheten. Till exempel måste moderkort som stöder PCIe 5 lägga till fler funktioner under huven för att hantera signalförlust och brus. Detta beror på att snabbare kan stöta på mer signalintegritetsproblem (SI), och det måste beaktas för att hålla fel så långt som möjligt.

Följande version av PCI Express, PCIe 6.0, som redan är under utveckling (som du förmodligen gissat nu, PCI-SIG-konsortiet rör sig snabbt), kommer att få hjälp när det gäller ökad bandbredd och signalintegritet med hjälp av PAM-4 signal. PCIe 5.0 kommer dock att behöva använda mer konventionella metoder för att få plats med dessa högre hastigheter: bättre kvalitet moderkortspår och tjockare kretskort med fler lager för att minimera signalförlust och impedans.

Varför ska jag bry mig om PCI Express 5.0?

Saker som våra grafikkort behöver inte riktigt de otrevliga mängderna av bandbredd som PCIe 5.0 levererar, åtminstone inte just nu. Trots allt lyckas inte ens den största och mest kraftfulla från NVIDIAs nuvarande sortiment, RTX 3090, mätta en PCIe 4.0 x16 -anslutning helt. Det finns dock många användningsfall där PCIe 5.0 kan vara till nytta, både för konsumentbruk och mer professionella. Enheter som kan dra nytta av att ha mer bandbredd kommer att kunna använda den ordentligt, medan andra som egentligen inte behöver mer hastighet istället kan arbeta mer effektivt med färre körfält.

På konsumentsidan är den största fördelen med PCIe 5.0 höghastighetslagring. På lagringssidan, NVMe -enheter med PCIe 5.0 kommer hastigheterna att flamma snabbt. Till exempel, Samsungs 980 Pro, som ofta betraktas som guldnivån för PCIe 4.0 -enheter, kan nå sekventiella läshastigheter på upp till 6 900 megabyte per sekund. En enhet med PCIe 5.0 -hastigheter kan eventuellt nå dubbelt så mycket. Höghastighetslagring är viktigare än någonsin, med saker som Microsofts DirectStorage lovar att förbättra vår spelupplevelse mycket. Så, även om PCIe 5.0 inte är absolut nödvändigt just nu, är det troligt att det kommer att vara till nytta i framtiden.

PCIe 5.0 kommer också att bli mycket viktigt i datacenter, eftersom snabb lagring och höghastighetsnätverk är avgörande för kommunikation. Vissa servernätverksgränssnitt undersöker en övergång från 100 GbE-nätverk till 400 GbE inom en inte så avlägsen framtid, och PCIe 5.0 kommer att göra det möjligt. Hel duplexbandbredden för en PCIe 5.0 x16-länk är 128 GB/s. En full duplex 400 GbE-länk kräver 800 Gbps bandbredd. I byte översätts detta till 100 GB/s sammanlagd bandbredd, som en PCIe 5.0 x16 -anslutning kan hantera.

När kommer PCIe 5.0?

Standarden har redan släppts. Den sista PCI Express 5.0 -specifikationen släpptes den 29 maj 2019, medan Jiangsu Huacun visade den första PCIe 5.0 -styrenheten i november 2019. Vi har dock ännu inte sett det i några färdiga produkter än så länge. De senaste processorerna från Intel och AMD, Rocket Lake respektive Zen 3 är för närvarande bara PCIe 4.0 kompatibla, liksom de flesta PCI Express -kringutrustning som för närvarande finns på marknaden, oavsett om det är grafikkort eller NVMe SSD.

Relaterad: PCIe vs. SATA SSD: Vilken lagringsenhet är bäst?

Men de kommer snart. Vi förväntar oss att Intels 12: e generationens processorer, kodenamnet Alder Lake, kommer att ge PCIe 5.0 -stöd till stationära datorer, och dessa bör släppas ut på marknaden i början av 2022. Alder Lake kommer också lanseras med ett nytt uttag, DDR5 RAM -stöd och nya moderkortchipset. När det gäller AMD, medan nya processorer snart kommer att lanseras med ett nytt AM5 -uttag, förväntas de inte komma med PCIe 5.0 -stöd direkt från porten. Istället kan det dröja ett par generationer innan AMD tar steget.

Snabb snabb lagring, nätverk och grafik

PCI Express 5.0 kommer att vara en av de hetaste nya sakerna som kommer till datorekosystemet. Med dubbel överföringshastighet och bandbredd från PCIe 4.0 och fyra gånger överföringshastigheten för PCIe 3.0 är det ett generationsskrid som kommer att påverka hur vi använder våra datorer och tillåta sinnesböjande SSD och nätverkshastigheter och göra saker som inte var möjliga före en verklighet.

Vad är PCIe 4.0 och bör du uppgradera?

PCIe 4.0 gör din PC -hårdvara snabbare, men den stöds förmodligen inte ännu. Ska du uppgradera din maskinvara till PCIe 4.0?

Läs Nästa

Om författaren