Siniguro ng AMD ang karangalan ng pagiging unang kumpanya na nagdala ng PCIe Gen 4 sa mga desktop PC sa kanilang paglulunsad ng X570 chipset noong Hunyo ng 2019 sa Computex. Ipinapangako ng PCIe 4.0 na magdala ng maraming mga pagpapabuti sa interface ng PCI Express dahil ito ang pinakamalaking pagbabago sa pamantayan ng PCIe mula pa noong 2010. Tulad ng oras ng pagsulat, ang PCIe Gen 4 ay hindi pa rin laganap ngunit nagsisimula na itong makatanggap ng malawak na pag-aampon hindi mula lamang sa mga tagagawa ng CPU at motherboard tulad ng AMD ngunit din mula sa mga tagagawa ng graphics card tulad ng Nvidia at sariling Radeon division ng AMD. Ngunit kailangan mo ba talaga ang PCIe Gen 4? At kung gayon, paano mo ito makukuha? Bago namin sagutin ang mga katanungang iyon, kailangan naming maunawaan kung ano talaga ang PCIe 4.0.
Ang X570 Boards tulad ng linya ng ASUS ROG X570 ay sumusuporta sa PCIe Gen 4 - Larawan: ASUS
Ano ang PCIe 4.0?
Ang PCIe 4.0 ay ang pinakabagong ebolusyon ng isang malawak na ipinatupad, mataas na bilis ng interface ng komunikasyon na kilala bilang PCI o Peripheral Component Interconnect Express. Sa madaling salita, ang PCIe 4.0 ay ang susunod na pag-ulit ng interface ng PCIe na ginagamit upang ikonekta ang mga add-in card tulad ng mga graphic card at M.2 drive sa motherboard. Ang kasalukuyang henerasyon ng PCIe, ang PCIe 3.0, ay naging pamantayan sa mga desktop PC mula pa noong 2010 at ang PCIe 4.0 ay nagbibigay na ngayon ng isang pag-upgrade. Kung ikukumpara sa mas matanda ngunit medyo mabilis pa rin ang PCIe 3.0, ang bagong PCIe 4.0 na mahalagang nagbibigay doble sa pangkalahatang throughput. Iyon ay upang sabihin na ang PCIe 4.0 ay nagbibigay ng doble ang bandwidth bilang PCIe 3.0, papasok sa isang napakalaki 64 GB / s kumpara sa isang maliit na 32 GB / s ng PCIe 3.0 sa isang link na x16. Ang sumusunod na tsart mula sa PCI-SIG, ang katawan na namamahala sa pamantayan ng PCI, ay naglalagay ng pagkakaiba sa bandwidth sa pagitan ng iba't ibang mga henerasyon ng PCIe.
Ang mga pagpapabuti ng PCIe Generational bandwidth - Larawan: PCI-SIG
Ang dalawang pamantayan, gayunpaman, ay magkatulad pa rin sa istruktura. Ang pangunahing pagkakaiba ay nakasalalay lamang sa mga rate ng paglipat at sa ilang mga kaso, ang materyal na ginamit upang makamit ang matagumpay na paghahatid ng signal sa isang mas mataas na rate. Kung saan pinatatakbo ang PCIe 3.0 sa 8 GT / s (ang rate ng mga bit na 0 at 1s), ang bagong PCIe 4.0 ay pinatatakbo sa 16 GT / s bawat linya. Dinoble nito ang pangkalahatang bandwidth mula sa 32 GB / s ng pamantayan ng PCIe 3.0 hanggang 64 GB / s ng PCIe 4.0. Bukod sa kalamangan sa bandwidth bagaman, mayroong napakakaunting naiiba sa pagitan ng dalawang henerasyon na nagtataglay ng anumang kahalagahan sa end-user. Ang PCIe 4.0 ay mayroong mas mahusay na pagiging maaasahan ng signal at integridad para sa pinabuting pagganap.
Anong bago?
Kaya, tinalakay na natin na ang pangunahing bagay na nagkakaiba ng PCIe 4.0 mula sa PCIe 3.0 ay ang pangunahing pagtaas sa bandwidth. Kung saan ang PCIe 3.0 ay may maximum bandwidth na 32 GB / s, doble iyon ng PCIe 4.0 hanggang 64 GB / s. Gayunpaman, kung ano ang nakakainteres ay kung paano namamahala ang PCIe 4.0 na i-doble ang bandwidth. Ang pamamaraan ng pag-encode ay dapat na maunawaan upang matukoy ang tunay na dami ng data na maaaring mailipat.
Ang PCIe Gen 3.0 at PCIe Gen 4.0 ay gumagamit ng 128b / 130b encoding technique samantalang ang mga mas matandang henerasyon tulad ng PCIe 2.0 ay gumamit ng diskarteng 8b / 10b encoding. Ang pamamaraan ng pag-encode na ito ay binago ang 128-bit na data sa isang 130-bit na linya ng code. Tinitiyak nito ang pagkakahanay ng datastream at pinapayagan din para sa makatuwirang pagbawi ng orasan. Ang Clock Recovery ay ang proseso ng pagkuha ng impormasyon ng tiyempo mula sa isang stream ng data. Nangangahulugan ang lahat ng ito na ang maximum na teoretikal na bandwidth sa Gbps ng bawat PCIe Gen 4.0 ay ganito ang hitsura:
16GT / s x (128b / 130b) = 15.754Gbps
Pinapayagan kami ng pag-encode na kalkulahin ang kinakailangang overhead upang maipadala ang mga stream ng data ng PCIe at ito ay matatagpuan ng sumusunod na formula:
([130b-128b] / 130b) x 100 = 1.54%
Ang pagdoble sa bandwidth ay ginawang posible sa pamamagitan ng mga bagong PCIe Controller tulad ng isa sa AMD X570 at B550 chipset. Ginagamit din ang proseso ng Low-Loss Dielectric Materials sa proseso na nagpapahintulot sa mas mataas na signal ng bilis na magpalaganap pa sa pamamagitan ng PCBs.
Mga pagbuo sa henerasyon sa mga pamantayan ng PCIe - Larawan: PCI-SIG
PCIe 4.0 para sa Gaming
Ngunit ano ang ibig sabihin ng lahat ng pagkalkula na ito at ang teoretikal na dobleng bandwidth para sa mga manlalaro? Maaari ba nating asahan ang pagganap ng mga GPU na dumoble dahil sa pagtaas ng bandwidth? Kaya, malamang na nahulaan mo na ngayon na hindi posible iyon. Oo, ang PCIe 4.0 ay napabuti ang bandwidth ng pagkakakonekta ng GPU sa motherboard ng maraming, ngunit hindi ito naisasalin sa pagganap ng real-world gaming. Ang mga PCIe 4.0 GPU ay mayroon na ngayon, na may parehong serye ng AMD RX 5000 at serye na 6000 pati na rin ang serye ng Nvidia RTX 3000 ng mga graphics card na sumusuporta sa PCIe Gen 4. Gayunpaman, kahit na ipares mo ang mga makintab na bagong PCIe Gen 4 na graphics card na may isang PCIe Ang motherboard ng Gen 4 tulad ng X570 at isang PCIe Gen 4 CPU tulad ng Zen 3 na nakabase sa Ryzen 5000 series mula sa AMD, hindi mo pa rin makikita ang isang kapansin-pansin na paga sa pagganap.
Sinusuportahan ng serye ng Nvidia GeForce RTX 3000 ang PCIe Gen 4
Pero bakit ganun? Sa gayon, ang pangunahing dahilan kung bakit ang labis na bandwidth ay hindi nakakatulong upang mapagbuti ang pagganap ay kahit na ang PCIe Gen 3.0 bandwidth ay hindi ganap na ginagamit ng mga graphic card sa ngayon. Nag-aalok pa rin ang PCIe Gen 3.0 ng maraming bandwidth at kahit na ang pinaka-high-end na graphics card ay hindi pa nalalapit sa pagbabad nito. Sa katunayan, marami sa mga pinakamataas na end card tulad ng Nvidia GeForce RTX 3080 ay maaaring tumakbo nang malapit sa kanilang buong pagganap kahit na may isang PCIe 3.0 x8 na link o isang PCIe 2.0 x16 na link. Samakatuwid, ang pagdaragdag ng higit pang bandwidth sa isang koneksyon na hindi pa puspos ay hindi makakatulong.
Kung susubukan nating tingnan ang hinaharap, maaari naming makita ang sobrang bandwidth ng PCIe 4.0 na isang kalamangan minsan sa hinaharap. Ang laki ng pag-aari ng video game at pagiging kumplikado ng grapiko ay patuloy na nagdaragdag araw-araw upang sa wakas ay makakakita kami ng ilang kalamangan sa labis na bilis ng link ng PCIe kung ang PCIe 3.0 interface ay hindi lamang makasabay. Lalo na sa mga application na masinsinang mag-load tulad ng pag-aaral ng Machine na patuloy na nangangailangan ng mas malaki at mas malaking mga hanay ng data, ang PCIe 4.0 ay maaari pa ring maglaro ng malaking papel sa pagpapahintulot sa mga makina sa hinaharap na hindi mapigilan ng kawalan ng bandwidth ng link ng PCIe.
PCIe 4.0 para sa Imbakan
Ngayon nakarating kami sa pangunahing dahilan kung bakit ang PCIe 4.0 ay talagang isang kaakit-akit na pag-upgrade. Pinapayagan ng PCIe 4.0 para sa marami, mas mabilis na mga pagpipilian sa pag-iimbak. Mayroong mga PCIe Gen 4 na drive doon na ganap na durog kahit na ang pinakamabilis na NVMe PCIe Gen 3 na mga drive sa mga tuntunin ng mga hilaw na numero, at ilagay lamang ang SATA drive sa ganap na kahihiyan. Sa PCIe Gen 4, sa wakas ay makakakita kami ng mga drive na tumatawid sa numero ng 5 GB / s sa mga tuntunin ng sunud-sunod na pagbasa habang ang mga PCIe Gen 3 NVMe drive ay may posibilidad na mag-top out sa paligid ng 3.5 GB / s. Isang partikular na mabilis na pagmamaneho, ang Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0 ay tumama sa isang napakalaki na 5GB / s na binabasa at 4.3GB / s ang nagsusulat, na humigit-kumulang na 35-40% na mas mataas na sunud-sunod na pagganap kaysa sa pinakamabilis na M.2 PCIe Gen 3 SSD. Ito ay sapagkat, hindi tulad ng mga graphic card, ang mga SSD sa platform na ito ay maaaring talagang samantalahin ang labis na bandwidth.
Ang bilis ng PCIe Gen 4 SSDs - Larawan: HotHardware
Ang sitwasyon ay magiging mas matindi kung idagdag mo ang RAID sa halo. Tulad ng ipinaliwanag namin sa ang aming artikulo tungkol sa mga antas ng RAID , Ang RAID 0 ay mabisang pagdodoble ng bilis ng dalawang drive na inilalagay sa RAID, habang inilalagay sa peligro ang kalabisan ng mga drive. Gumamit ang Gigabyte ng isang PCIe 4.0 add-in card na may hawak na apat na 2TB PCIe M.2 SSDs sa RAID 0 at tumama sa isang nakakaantig na 15.4GB / s na pagbasa at 15.5GB / s na pagsusulat. Ito ay isang walang uliran antas ng pagganap kung saan, kahit na tanggap na napakamahal, ay naging posible nang eksklusibo sa pamamagitan ng labis na pagpapabuti ng bandwidth ng PCIe Gen 4.
Ang AIC na ginamit ng Gigabyte upang itulak ang mga nakakabaliw na mga numero ng bandwidth - Larawan: PCWorld
Paano makukuha ang PCIe 4.0?
Habang ang PCIe 4.0 ay parang malakas na kahanga-hanga kapag ang isang tao ay nakakarinig ng mga numero tulad ng 15GBps, sa katunayan ay mayroong isang partikular na hanay ng mga kinakailangan na kailangang matupad upang magkaroon ang PCIe 4.0 at pagpapatakbo. Mayroong mahalagang 3 mga bagay na kailangang nasiyahan upang makakuha ng PCIe Gen 4.
- Isang PCIe Gen 4 na Katugmang Motherboard
- Isang PCIe Gen 4 na Katugmang CPU
- Isang PCIe Gen 4 Mga katugmang GPU / SSD
Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga motherboard, mayroong dalawang chipset mula sa AMD na kasalukuyang sumusuporta sa PCIe Gen 4 sa oras ng pagsulat. Ang X570 Chipset at ang B550 Chipset ay ang tanging dalawang chipset sa koponan Red na nagpapahintulot sa PCIe Gen 4 na pagiging tugma at kahit sa pagitan ng dalawang ito, ang X570 Chipset lamang ang nagbibigay-daan sa ganap na pagiging tugma sa tampok na PCIe Gen 4. Ang mas matandang B450, X470, B350, X370, A320 pati na rin ang A520 Chipsets ay hindi sumusuporta sa PCIe Gen 4 at hindi na magagawa dahil ang mga henerasyon ng PCIe ay hindi paatras na tumutugma. Bukod dito, sinusuportahan din ng platform ng TRX40 Threadripper at ng platform ng server ng AMD EPYC Roma ang PCIe Gen 4.
Sa panig ng Intel, sinusuportahan ng platform ng Z490 ang PCIe Gen 4, bagaman kasalukuyang walang mga Intel CPU sa oras ng pagsulat na sumusuporta sa tampok. Inaasahan na magbabago iyon sa lalong madaling panahon habang nakumpirma na ang Intel ng 11ikaAng mga Gen Rocket Lake Desktop CPU ay hindi lamang gagana sa Z490 boards ngunit susuportahan din ang PCIe Gen 4 kaya't positibong bagay iyon mula sa Team Blue. Ang midrange B-series at ang budget H-series boards ay hindi sumusuporta sa PCIe Gen 4 kung anupaman.
Ang 11th Gen Intel Rocket Lake CPUs ay nakumpirma na magkaroon din ng suporta ng PCIe Gen 4 - Larawan: Intel
Hanggang sa mapunta ang mga CPU, parehong serye ng AMD Ryzen 3000 at ang bagong serye ng AMD Ryzen 5000 ay suportado ng opisyal ang PCIe Gen 4. Ang Intel ay wala pa ring anumang suporta para sa PCIe Gen 4 sa mga desktop CPU nito sa oras ng pagsulat ngunit ang paparating na Rocket Lake 11ikaAng mga Gen CPU ay kumpirmadong mayroong suporta para sa tampok.
Panghuli, ang mga produktong ilalagay mo talaga sa mga puwang ng PCIe. Hanggang sa pagpunta ng GPUs, ang serye ng Nvidia RTX 3000, ang serye ng AMD RX 5000, at ang serye ng AMD RX 6000 ng mga graphic card na opisyal na sumusuporta sa tampok na ito. Para sa mga SSD, mayroon kaming iba't ibang mga PCIe Gen 4 SSD na mapagpipilian ng maraming iba't ibang mga tagagawa. Ang ilan sa mga kapansin-pansin ay kasama ang Corsair Force MP600, Sabrent Rocket 4.0, Samsung 980 Pro, Seagate FireCuda, at ang Gigabyte Aorus PCIe 4.0 SSD.
Ang Corsair MP600 ay isa sa pinakamabilis na PCIe Gen 4 drive - Larawan: Corsair
Mga Kompromiso
Tulad ng anumang iba pang pag-upgrade, mayroong ilang mga kompromiso na sumasama sa mga pakinabang. Walang maraming mga kawalan sa pag-upgrade ng PCIe 4.0, ngunit may ilang mga quirks dito at doon na kailangan mong magkaroon ng kamalayan.
Una, mainit ang PCIe Gen 4. Hindi lamang ang tunay na mga drive ay nagpapatakbo ng mainit, ngunit ang chipset sa motherboard ay nagpapatakbo din ng medyo mainit dahil sa pagpapatupad ng PCIe Gen 4. Para sa mga drive, nangangahulugan ito na halos lahat ng mga drive na nakita namin hanggang ngayon ay nagsama ng isang heatsink cooler sa kanila. Nagbibigay ang heatsink ng passive na paglamig sa mga memory chip at pinapanatili ang NAND Flash sa isang pinakamainam na temperatura. Para sa chipset, naisip ng mga tagagawa ng motherboard na pinakamahusay na isama ang aktibong paglamig kaya halos lahat ng mga board na X570 ay may kasamang fan na umiikot at nagbibigay ng aktibong paglamig sa chipset sa ilalim ng pagkarga. Ang B550 boards kahit na nakuha ang fan sa pabor ng passive paglamig.
Nagtatampok ang Gigabyte Aorus PCIe Gen 4 SSD ng isang heatsink cooler - Larawan: Gigabyte
Maliban sa mga mainit na tumatakbo na sangkap, mayroon ding kompromiso na nauugnay sa presyo ng mga motherboard na naglalaman ng pagpapatupad ng PCIe 4.0. Hindi nakakagulat na ang X570, B550, at Z490 boards ay mas mahal kaysa sa mga pagpipilian ng B-series at H-series sa parehong mga lineup. Ginagawa nitong medyo kumplikado ang pag-upgrade sa PCIe 4.0, dahil dapat timbangin ng mamimili ang mga pakinabang ng PCIe 4.0 laban sa labis na gastos upang makagawa ng desisyon sa pagbili.
Dapat ka bang mag-upgrade?
Kaya, may dahilan ba para lumabas ka at bumili ng isang high-end motherboard, isang mas bagong CPU, at isang mamahaling SSD upang masiyahan sa PCIe 4.0? Well, malamang hindi. Ang pangunahing bentahe ng PCIe 4.0 ay kasalukuyang nasa departamento ng imbakan. Maliban kung nagtatayo ka ng isang bagong machine mula sa simula, tila walang sapat na insentibo sa PCIe 4.0 upang mag-garantiya ng isang pag-upgrade mula sa B450 o X470 boards, o kahit na mas matandang Ryzen o Intel CPU sa mas bago kung panatilihin natin ang pagganap isang tabi. Tulad ng pag-iwas sa atin nang mas maaga, ang PCIe 4.0 ay may maliit na epekto sa pagganap ng system ng system, kaya't ang pag-upgrade ng graphics card ay hindi kasama ang tanong ng suporta ng PCIe 4.0 sa ngayon.
Maliban kung ang imbakan ay may pinakamahalagang kahalagahan sa iyo at ang mga drive ng NVMe Gen 3 ay hindi na pinuputol ito, ang PCIe 4.0 ay tila hindi nagkakahalaga ng pag-upgrade mula sa mga mas matatandang motherboard. Ang mga PCIe Gen 4 drive ay nag-aalok ng makabuluhang mga pakinabang para sa mga gumagamit na nagtatrabaho sa malalaking mga file sa isang network o mga propesyonal na nangangailangan ng mas mataas na bilis para sa mga propesyonal na aplikasyon at pag-edit ng video atbp. Sa nasabing, kung nagtatayo ka ng isang bagong-bagong system, dapat ang default na pagpipilian ang mga motherboard ng PCIe at CPU upang matiyak na hindi pipigilan ng system ang anumang mga pag-upgrade sa hinaharap kung sa palagay mo ay mahuhulog sa isang mabilis na Gen 4 drive pababa sa linya. Samakatuwid, walang maraming insentibo upang mag-upgrade mula sa isang mas matandang motherboard, ngunit para sa mga bagong tagabuo, ang aming default na rekomendasyon ay upang pumunta sa mga motherboard na sumusuporta sa tampok na PCIe Gen 4.
