→ Pci express 4.0 gen4

PCI Express 4.0 sudah menjadi kenyataan di komputer desktop kami berkat kedatangan generasi baru AMD Ryzen Zen2 dan chipset AMD X570. Standar PCI-SIG yang baru telah ada bersama kami sejak 2017, tetapi sudah pada paruh pertama tahun ini ketika telah menjadi pilihan bagi produsen untuk mulai memberikannya penggunaan yang layak. Pada artikel ini kita akan melihat semua yang perlu kita ketahui tentang antarmuka komunikasi baru yang diperbarui ini.

Indeks isi

Evolusi dan berita PCI Express

Juga dikenal sebagai PCI Express atau hanya PCI-e, itu adalah bus berkecepatan tinggi yang digunakan di semua peralatan komputasi desktop dan profesional saat ini. Hampir semua komponen berperforma tinggi di komputer mengirim input dan output data melalui bus semacam itu.

Entitas di bawah standar komunikasi ini adalah PCI-SIG dan membuka versi 4.0 ini untuk pertama kali pada tahun 2017, tetapi belum mencapai kami, dan bahkan desktop kami hingga tahun ini 2019. Dan alasannya sangat sederhana, sampai sekarang, Sangat sedikit perangkat yang membutuhkan bandwidth lebih tinggi daripada yang diberikan PCIe 3.0, tetapi dengan kedatangan unit penyimpanan solid state NVMe baru, dan kepadatan pertukaran data yang lebih tinggi antara CPU dan Chipset, bus ini telah masuk dari dikemas dalam industri.

Sejak standar ini diterapkan pada tahun 2003, kami telah melalui total empat pembaruan. Ada yang konstan di semuanya, dan itu adalah untuk menggandakan lebar bus di setiap iterasi. Durasi masing-masing versi di pasar adalah sekitar 4 tahun, sampai kedatangan versi 3.0, yang telah dipertahankan selama tidak kurang dari 7 tahun hingga 2017. PCI-SIG telah membuka kunci bahkan pembaruan berikutnya, PCIe 5.0 pada kuartal yang sama tahun 2019 ini, tetapi pada desktop kita akan tetap menggunakan bus ini setidaknya selama tiga tahun lagi, karena hanya sedikit perangkat yang masih membutuhkan bandwidth tersebut.

Lebar pita

PCI Express didasarkan pada jalur, atau jalur data, menyerupai jalur jalan raya, tetapi tempat mobil dapat bersirkulasi di kedua arah, meskipun dalam hal ini listrik. Secara khusus, PCIe 4.0 mampu menggandakan kecepatan transfer versi 3.0, sehingga mencapai tidak kurang dari 16 GT / s (Transfer Gigabits) untuk masing-masing jalur naik dan turun, karena fakta bahwa itu adalah dua arah. Jika kami melewati pengukuran ini dengan nilai yang kami gunakan setiap hari, kami menghadapi kecepatan 1969, 2 MB / s untuk setiap jalur, dibandingkan dengan 984, 6 MB / s untuk bus PCIe 3.0.

Aspek lain yang juga membaik adalah latensi dalam komunikasi karena memiliki lebar bus yang lebih besar dan penerima PHY yang mengelola informasi margin listrik dari masing-masing jalur berkat pengontrol PCIe yang sesuai. Untuk tujuan praktis, manajemen saturasi bus yang lebih baik dan pengurangan latensi dalam komunikasi I / O tercapai, meningkatkan skalabilitas tergantung pada perangkat yang kita hubungkan.

Sejauh menyangkut kebutuhan, PCI Express 4.0 belum sangat diperlukan saat ini, tetapi merupakan cara untuk mempersiapkan diri dalam waktu dekat. Komunikasi jaringan pada 10 Gbps menjadi lebih sering, terutama sekarang dengan kedatangan 5G. Permintaan tinggi untuk konektivitas USB 3.1 Gen2 dan segera USB 3.2 dengan 20 Gbps, bersama dengan NVMe PCIe x4 SSD baru yang telah menemukan batas pada 3, 94 GB / s, telah menjadi salah satu penyebab utama implementasinya.

Mari kita lihat pada tabel berikut perbandingan antara berbagai versi PCIe, karena kecepatannya tergantung pada konfigurasi yang tersedia:

V.	Pendahuluan	Transfer dengan jalur	Lebar pita
× 1	× 4	× 16
1.0	2003	2, 5 GT / s	250 MB / s (2 Gb / s)	1, 0 GB / s	4, 0 GB / s (32 Gb / s)
2.0	2007	5, 0 GT / s	500 MB / s (4 Gb / s)	2, 0 GB / s	8.0 GB / s (64 Gb / s)
3.0	2010	8, 0 GT / s	984, 6 MB / s (7, 9 Gb / s)	3, 94 GB / s	15, 8 GB / s (126 Gb / s)
4.0	2017	16.0 GT / s	1969 MB / s (15, 8 Gb / s)	7, 88 GB / s	31, 5 GB / s (252, 1 Gb / s)
5.0	2019	32, 0 GT / s	3938 MB / s (31, 6 Gb / s)	15.75 GB / s	63.0 GB / s (32 Gb / s)

Kompatibilitas Mundur Apakah kita memerlukan PCI Express 4.0?

Saat ini aplikasi paling terkenal yang kita semua tahu menggunakan slot PCIe adalah melalui kartu grafis. Pada titik ini kita semua tahu bahwa untuk tim game yang menghargai diri sendiri kita memerlukan kartu grafis khusus, yang bekerja melalui PCIe 3.0 x16, yaitu, kita memiliki bus 126 Gbps untuk mentransfer data. Tetapi seberapa banyak yang benar-benar kita butuhkan? Nah, dalam transfer untuk game dalam resolusi 4K pada 144 Hz dan kedalaman warna 10-bit, kita akan membutuhkan sekitar 35, 8 Gbps bus.

Ini berarti bahwa kami memiliki lebar bus sekitar 70% untuk transfer data gambar. Mari kita ingat bahwa itu adalah data dua arah, jadi di sini pertimbangan bus hulu dan hilir sudah masuk. Jadi jelas tidak masuk akal saat ini untuk memiliki PCie 4.0 pada kartu grafis, misalnya. Jika kita berbicara tentang multi GPU, well, lebarnya akan jauh lebih banyak digunakan karena paralelisme, tetapi masih lebih dari cukup.

Tetapi kita juga dapat mengatakan bahwa kita memang membutuhkannya, dan ini karena penggabungan SSD NVMe baru. Sampai sekarang, mereka semua bekerja menggunakan PCI 3.0 x4, tetapi dalam aspek ini, pabrikan tidak segera menemukan batasnya, mencapai tingkat baca yang sangat dekat dengan 3, 94 GB / s yang tersedia. Solusinya bukan dengan memperkenalkan lebih banyak jalur dalam slot M.2 dengan hanya membatasi kapasitas CPU dan chipset, tetapi untuk meningkatkannya menjadi dua kali bandwidth, karena produsen seperti AORUS atau Corsair, sudah memiliki M.2 PCie 4.0 a sendiri lebih dari 4000 MB / s.

Jadi apa yang terjadi pada pengguna yang mempertahankan PCIe 3.0 dan ingin menggunakan periferal 4.0? Yah, itu tidak akan memiliki masalah dalam hal konektivitas, sejak dari awal, PCIe telah menawarkan kompatibilitas dengan standar sebelumnya. Bahkan 3.0, 4.0 dan segera 5.0 akan terus menggunakan pengkodean 128b / 130b dalam transfer mereka. Satu-satunya kelemahan adalah bahwa hal itu akan membatasi kecepatan bus.

PCI Express 4.0 pada SSD dan kartu grafis

Pekerjaan luar biasa yang telah dilakukan pada penyimpanan padat tentu harus disorot. Karena antarmuka M.2 muncul bekerja di jalur x4 dan di bawah protokol NVMe, kecepatannya berlipat ganda dalam hitungan bulan, membutuhkan lebih dari 4000 MB / s untuk konfigurasi memorinya berdasarkan 3D NAND.

Produsen seperti AORUS atau Corsair telah meluncurkan SSD baru mereka yang mampu bekerja pada kecepatan teoritis 5000 MB / s dalam pembacaan berurutan dan 4400 MB / s secara tertulis dengan arsitektur NAND 3D TLC Toshiba. Angka-angka ini kira-kira 40% lebih banyak dari SSD generasi sebelumnya, dan jauh dari telah mencapai batas, karena, meskipun masih tetap menjadi 7 , 88 GB / s tersedia hanya dalam 4 jalur.

Perubahan ini membawa beberapa perincian untuk dipertimbangkan saat memasang SSD ini, misalnya kebutuhan untuk mengaktifkan kebijakan cache tulis untuk mencapai transfer yang lebih baik. Tentu saja, detail lain yang sedikit penting adalah memiliki papan PCIe yang kompatibel, dan untuk saat ini hanya AMD yang akan memilikinya.

Kami merekomendasikan memeriksa kedua opsi untuk memiliki kinerja terbaik dengan SSD

Perangkat lain yang kami miliki di pasaran dengan PCI Express 4.0 adalah kartu grafis AMD Radeon RX 5700 dan 5700 XT yang baru. Untuk tujuan praktis, ini bukan sesuatu yang penting, karena kita telah melihat dengan jelas bahwa dengan 3.0 yang tersisa, tetapi tidak salah untuk menerapkan standar baru dan memimpin.

AMD Ryzen 3000 dan AMD X570, kompatibel pertama dengan PCI Express 4.0

Pabrikan pertama yang meluncurkan ke pasar desktop dengan PCIe 4.0 baru ini adalah AMD, berkat generasi baru prosesor Ryzen. Beberapa CPU dengan litografi dalam 7 nm FinFET dibaptis sebagai Zen2 yang sekarang menawarkan 16 jalur PCIe 4.0 dalam antarmuka komunikasi I / O untuk kartu grafis, dan total 24 jalur. Tidak hanya mereka prosesor dengan peningkatan kinerja yang hebat dalam penanganan instruksi, tetapi mereka mampu bekerja dengan volume data yang jauh lebih besar.

Bahkan, motherboard baru yang disesuaikan dengan generasi baru ini menggunakan chipset AMD X570 yang memiliki tidak kurang dari 20 jalur PCI Express 4.0. Dalam artikel yang sudah kami siapkan, kita akan melihat perbandingan antara chipset X570 vs X470, dll., Dan salah satu yang utama adalah ini. Konfigurasi dasar terdiri dari 8 jalur yang wajib untuk PCIe 4.0 dan 8 jalur lainnya dapat digunakan untuk perangkat lain seperti SATA atau periferal seperti USB, misalnya, dengan produsen memiliki kebebasan alokasi. 4 jalur yang tersisa adalah pilihan bebas untuk pabrikan, meskipun pada prinsipnya mereka akan ditujukan untuk konfigurasi 4x SATA 6 Gbps atau 2x PCIe 4.0 x2.

Berkat kekuatan kedua elemen ini, bus komunikasi antara CPU dan Chipset terdiri dari 4 jalur PCI Express 4.0. Adapun alokasi slot, kami juga melihat beberapa fitur baru dibandingkan dengan generasi sebelumnya, karena chipset itu sendiri telah memperkenalkan beberapa slot PCIe x1 dan x16 lainnya (bekerja di x4) 4.0 dan bahkan dua slot M.2 x4 untuk SSD baru ini. Perubahan besar lainnya adalah dukungan hingga 8 port USB 3.1 Gen2 10 Gbps, sesuatu yang sampai sekarang tidak mungkin.

Adapun perangkat keras lain yang kompatibel dengan PCI Express 4.0, kita dapat mengutip prosesor IBM POWER9 atau Falcon Mesa FPGA dengan prosesor manufaktur 10nm Intel, yang kompatibel dengan PCI Express 4.0 sebagai blok IP built-in melalui EMIB. Generasi baru prosesor Intel belum datang, dan jelas bahwa ia juga akan mengimplementasikan PCI Express 4.0.

Perbedaan kinerja NVME PCI Express 3.0 vs PCI Express 4.0

Meskipun ini adalah sesuatu yang dapat kita cari dengan cepat melalui ulasan kita, kita akan membandingkan membaca dan menulis berurutan dari PCI Express 3.0 SSD terhadap generasi keempat dengan PCI Express 4.0. Kandidat yang sempurna adalah Corsair MP510 vs MP600.

Model	Pembacaan berurutan (MB / s)	Penulisan berurutan (MB / s)
Corsair MP510	3.480MB / s	2, 700MB / s
Corsair MP600	4, 950MB / s	4, 250MB / s

Dan inilah tes kami:

Kesimpulan dan masa depan industri

Jika kita harus jelas tentang apa pun, itu adalah untuk saat ini PCI e 4.0 menawarkan keuntungan maksimal dalam hal perangkat penyimpanan dan komunikasi internal antar perangkat, misalnya, CPU dan Chipset. Perangkat keras seperti kartu grafis, masih jauh dari masalah versi 3.0 dan jauh lebih sedikit 4.0 ini, jadi untuk gamer, hasilnya akan praktis identik dalam kinerja.

PCI-SIG telah membuka antarmuka PCIe 5.0-nya tahun ini, tetapi jelas bahwa kita tidak akan melihat motherboard dengan bus ini hingga setidaknya 2022, untuk mencoba sedikit memperpanjang umur standar saat ini, untuk hari ini, 4.0 ini masih Itu tidak memiliki berbagai aplikasi dari masing-masing ke pengguna biasa.

Kami meninggalkan Anda dengan artikel-artikel berikut:

Jika Anda ingin memberikan informasi lebih lanjut tentang topik ini atau memiliki pertanyaan, kami mengundang Anda untuk menulis kepada kami di kotak komentar atau mendiskusikannya di Forum Perangkat Keras kami.