Зачем нужен SSD с интерфейсом PCI Express 4.0? Объясняем на примере Seagate FireCuda 520 / Хабр
Сегодня мы хотим рассказать об одном из наших новых продуктов – SSD-накопителе Seagate FireCuda 520. Но не спешите листать ленту дальше с мыслями «ну вот, очередной хвалебный обзор гаджета от бренда» – материал мы постарались сделать полезным и интересным. Под катом мы прежде всего сфокусируемся не на самом устройстве, а на интерфейсе PCIe 4.0, который в нём используется. И расскажем, что от него ожидать, чем он хорош и кому может быть потенциально полезен.
Будем честны: стандарт PCI Express 4.0 – это не такая уж новинка. На потребительском рынке первые устройства с его поддержкой появились ещё летом прошлого года. Спасибо за это следует сказать компании AMD: именно она создала первые платформы, которые способны принимать устройства с PCI Express 4.0, а также сделала такие устройства сама – это графические карты на базе GPU с архитектурой RDNA.
Увеличение пропускной способности всегда рождает большие надежды, но, как оказалось, видеокарты почти не получают выигрыша от перехода на более скоростной интерфейс.
Но вот с твердотельными накопителями – совсем другое дело. Скорость работы производительных NVMe SSD, работающих через PCI Express 3.0 (например, Seagate FireCuda 510), при линейных нагрузках явно упирается в пропускную способность интерфейса. Поэтому расширение рамок полосы пропускания просто обязано положительно сказываться на возможностях дисковых подсистем нового поколения.
Хорошей иллюстрацией того, что пропускной способности мало не бывает, выступает тот факт, что пока мы говорим о первых устройствах с поддержкой PCI Express 4.0, комитет PCI Special Interest Group (PCI-SIG) уже утвердил спецификацию PCI Express 5.0, которая делает ещё один шаг в сторону увеличения скоростей интерфейсов, по которым современные процессоры связываются со внешними устройствами.
Но про это как-нибудь в другой раз, сегодня на повестке дня стоит именно PCI Express 4.0.
Что хорошего в PCI Express 4.0?
Спецификация PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) стандартизирует то, как карты расширения, такие как графические ускорители, звуковые контроллеры, сетевые адаптеры и, наконец, NVMe SSD, связываются с базовыми компонентами, составляющими платформу ПК. Чем выше версия спецификации PCIe, тем более высокую пропускную способность она обеспечивает. Кроме того, когда речь заходит о слотах PCIe, помимо версии спецификации говорят также о числе линий, что обозначается как x1, x2, x4, x8 или x16. Большее число линий тоже даёт кратно более высокую пропускную способность за счёт расширения шины и представляет собой ещё один, экстенсивный путь улучшения скоростных характеристик интерфейса. Но если говорить о NVMe SSD, то в них такой подход применять сложно. Выпускаемые в компактном форм-факторе M.2 твердотельные накопители для ПК могут использовать две или максимум четыре линии, в то время как поддержкой до 16 линий можно наделить лишь полноразмерные карты для слотов PCIe.
Все версии спецификации PCIe обладают обратной совместимостью. Накопители, ориентированные на PCIe 4.0, могут работать и в тех платформах, где поддерживается лишь PCIe 3.0, а в материнские платы со слотами PCIe 4.0 можно беспрепятственно установить компоненты, которые работают в соответствии со стандартом PCIe 3.0. Однако как в том, так и в другом случае система будет работать со скоростями PCIe 3.0 – младшего варианта стандарта, который поддерживается на обеих сторонах.
Главным нововведением, заложенным в PCIe 4.0, выступает увеличенная вдвое пропускная способность одной линии. Существуют разные варианты численных оценок произошедших изменений, но если говорить про теоретические и пиковые значения, то спецификация PCIe 4.0 предполагает максимальную скорость передачи 1,97 Гбайт/с по одной линии в каждом направлении, в то время как в PCIe 3.0 предельная скорость была ограничена величиной 0,98 Гбайт/с.
Как мы говорили выше, такой прирост скорости интерфейса на практике не слишком полезен (а точнее, почти полностью бесполезен) для графических карт. В то же время NVMe-накопители, работающие через четыре линии PCIe, получают возможность прокачивать по шине из четырёх линий до 7,88 Гбайт/с (в идеальном случае), что открывает перед ними широкий простор для улучшения характеристик.
Помимо увеличения пропускной способности стандарт PCIe 4.0 предполагает и другие нововведения. Например, в нём заложены новые возможности для снижения энергопотребления, а также более разветвлённые функции для виртуализации устройств. Но основное направление, в котором двигались разработчики – это всё-таки рост скоростей, и почти всё было сделано в первую очередь ради него. Например, целый ряд усовершенствований в новой версии интерфейса направлен на улучшение целостности сигналов и надёжности их передачи.
Иными словами, для большинства потребителей PCIe 4.0 подразумевает более высокую пропускную способность и ничего более.
Что с платформами с поддержкой PCI Express 4.0?
К сожалению, несмотря на то что сама по себе спецификация PCI Express 4.0 была утверждена ещё в 2017 году, реальных платформ с её поддержкой на рынке до сих пор не так много. А это значит, что если вы захотите воспользоваться высокопроизводительным твердотельным накопителем нового поколения, вам придётся озаботиться не только поиском самого такого накопителя, но и заняться подбором платформы, которая сможет в полной мере раскрыть его потенциал.
Дело в том, что новый интерфейс PCIe 4.0 пока поддержала только компания AMD, да и то лишь фрагментарно. Он реализован в части её процессоров, построенных на архитектуре Zen 2, а конкретнее, в настольных Ryzen серии 3000 и в высокопроизводительных Threadripper серии 3000, но, например, не в мобильных Ryzen серии 4000. При этом если поддержка PCIe 4.0 есть в любой Socket sTR4-материнской плате для Threadripper третьего поколения, процессоры Ryzen 3000 смогут взаимодействовать с PCIe 4.
Хорошая новость здесь заключается в том, что потенциальные владельцы Ryzen 3000 вскоре смогут получить в своё распоряжение ещё один класс более доступных материнских плат с поддержкой PCIe 4.0-видеокарт и накопителей. Они будут построены на новом наборе системной логики B550, который должен выйти в течение ближайшей пары месяцев.
Что же касается платформ компании Intel, то в них поддержки PCIe 4.0 пока нет вообще. Более того, выходящие в ближайшее время настольные процессоры Comet Lake-S, которые приведут с собой и новый процессорный разъём LGA 1200, и новые наборы системной логики четырёхсотой серии, PCIe 4.0 тоже не получат. Если говорить о массовых десктопных системах Intel, то поддержка этого интерфейса может появиться лишь с выходом процессоров Rocket Lake, но это случится примерно в начале следующего года.
В итоге, несмотря на то, что PCIe 4.0 в среднесрочной перспективе получит широкое распространение, прямо сейчас у сторонников быстрых NVMe SSD вариантов для выбора платформы не так много. Самый очевидный из них – Socket AM4-система на базе процессора Ryzen 3000 и материнской платы на чипсете X570.
Как обстоят дела с накопителями под PCI Express 4.0?
Если посмотреть на ассортимент NVMe SSD с поддержкой PCIe 4.0, который представлен на прилавках магазинов, то может сложиться ощущение, что рынок переполнен различными вариантами скоростных решений нового поколения.
Однако на самом деле это впечатление обманчиво. Несмотря на то, что спецификация PCIe 4.0 существует несколько лет, разработчики аппаратных платформ пока не успели довести до стадии массового производства достаточное количество альтернатив.
Единственный контроллер, который сейчас производители SSD могут использовать для своей продукции, это – Phison PS5016-E16. Причём, в действительности этот контроллер нельзя назвать полноценной разработкой нового поколения. Это скорее переходное решение, основанное на другом, более раннем чипе PS5012-E12, в котором попросту заменили функциональный блок, отвечающий за внешнюю шину.
Для конечного пользователя это значит две вещи. Во-первых, все представленные на рынке NVMe-накопители с поддержкой PCIe 4.0 отличаются друг от друга не слишком сильно, по крайней мере, если говорить о производительности. И если вы видите, что для какого-то продукта вдруг заявлены более высокие паспортные скорости, связано это скорее всего с хитростью маркетологов, а не с какими-то реальными преимуществами, ведь в конечном итоге в обоих изделиях используется один и тот же контроллер.
Во-вторых, сегодняшние PCIe 4.0-накопители пока не могут похвастать задействованием полной пропускной способности новой шины – максимальные скорости, которые обещает чип Phison PS5016-E16, находятся на уровне 5 Гбайт/с при линейном чтении и 4,4 Гбайт/с – при записи.
Из сказанного вытекает важное следствие: в будущем NVMe SSD могут совершить ещё один рывок в производительности даже без перехода на следующую версию спецификации PCI Express. Требуется лишь дождаться появления более новых контроллеров с переделанным ядром, адаптированным под возможности PCIe 4.0. И такие решения уже разрабатываются. Появление подобного продукта как минимум ожидается от Samsung, кроме того над более совершенными контроллерами работают и независимые инженерные команды: Phison (PS5018-E18), Silicon Motion (SM2267), Marvell (88SS1321) и даже не слишком известная компания Innogrit (IG5236).
Беда только в том, что всё это великолепие может появиться очень нескоро. Разработка контроллеров – это длительный процесс, и серьёзные задержки зачастую случаются на финальных этапах – при подготовке микропрограммы или во время валидации.
К тому же сейчас на всю индустрию огромное влияние оказала пандемия коронавируса, из-за чего релизы новых продуктов отодвинулись на более поздний срок.
Иными словами, ждать чего-то лучшего можно долго, а если более высокая производительность дисковой подсистемы нужна уже сейчас, то имеет смысл остановиться на том, что уже есть – накопителях на контроллере Phison PS5016-E16. Пусть они и не выбирают полную пропускную способность четырёх линий PCIe 4.0, зато могут похвастать довольно неплохим быстродействием при мелкоблочных операциях, которое, согласно информации разработчиков, достигает 750 тысяч IOPS. Обеспечивается это как дизайном контроллера, в основе которого лежит двухъядерный 32-битный процессор ARM Cortex R5, так и набором фирменных хитростей: динамическим SLC-кешированием и технологией CoXProcessor 2.0 – аппаратным ускорением типовых цепочек операций.
Почему Seagate FireCuda 520?
Выше было сказано, что все существующие потребительские NVMe-накопители с поддержкой PCIe 4.
0 построены на одном и том же фундаменте – контроллере Phison PS5016-E16. Однако это не значит, что взять в магазине первый попавшийся SSD для шины PCIe 4.0 будет хорошей идеей. Здесь мы бы порекомендовали обратить внимание на Seagate FireCuda 520, но вовсе не потому, что вы читаете эту статью в корпоративном блоге Seagate.
Дьявол кроется в деталях и, если начать разбираться, Seagate FireCuda 520 может оказаться привлекательнее многих альтернатив на том же самом чипе Phison PS5016-E16. Причин тому несколько, но все они сводятся к одному – к установленной в FireCuda 520 флеш-памяти.
Формально все накопители с контроллером Phison PS5016-E16 используют одинаковую флеш-память: 96-слойную BiCS4 (TLC 3D NAND) производства Kioxia (бывшей Toshiba Memory). Однако фактически эта память может различаться. В зависимости от того, какие приоритеты для себя выбрал тот или иной производитель, память может относиться к совершенно различным градациям качества. Например, в продукции фирм третьего эшелона нередко встречается флеш-память «медиа»-предназначения, которая, вообще говоря, предназначена для флешек и карт памяти, но никак не для SSD.
С накопителями Seagate такое совершенно исключено. Компания покупает флеш-память не на открытом рынке, а имеет долгосрочный прямой договор c Kioxia, который был заключен ещё в ту пору, когда Toshiba избавлялась от производства памяти. Благодаря этому мы получаем микросхемы NAND, что называется, из первых рук и имеем доступ к лучшему по качеству кремнию.
Это неминуемо отражается в параметрах надёжности. Представители серии Seagate FireCuda 520 снабжаются пятилетней гарантией, а установленный ресурс позволяет перезаписывать полную ёмкость накопителя 1800 раз, то есть в среднем раз в день. Это очень высокие показатели выносливости, по которым предложение Seagate, например, втрое превосходит популярнейший Samsung 970 EVO Plus.
И тут пришло время показать, как выглядит Seagate FireCuda 520 снаружи. Это M.2-плата традиционного форм-фактора 2280 с микросхемами, размещёнными на обеих её сторонах.
Здесь не предусмотрено никаких особых средств охлаждения, которые любят громоздить на свои накопители другие производители, из-за того, что почти сто процентов материнских плат с поддержкой PCIe 4.
0 имеют собственные системы охлаждения для M.2-слотов.
В остальном накопитель похож на другие продукты на базе контроллера Phison PS5016-E16, но с заметным отличием – на микросхеме контроллера нанесена маркировка Seagate. Это связано с тем, что контроллеры для FireCuda 520 тоже закуплены не на открытом рынке, а сделаны по спецзаказу. Впрочем, для конечного пользователя это значит не так много, а вот что действительно важно, так это использование видоизменённой микропрограммы, в которой заложены определённые оптимизации, отличающие накопитель Seagate от других SSD с аналогичной аппаратной начинкой.
Понятно, что микропрограммой вряд ли можно как-то существенно изменить скоростные характеристики контроллера, тем не менее кое-что она позволяет. Например, FireCuda 520 может похвастать реализацией динамического SLC-кеширования, в то время как накопители на контроллерах Phison, выпускавшиеся ранее, пользовались статическим SLC-кешем довольно ограниченного объёма. Новый подход позволяет записывать на FireCuda 520 с высокой скоростью гораздо большие объёмы информации.
Работает это очень просто: любые поступающие на накопитель данные записываются в TLC-флеш-память в очень быстром однобитовом SLC-режиме. Перевод использованных таким образом ячеек в TLC-состояние выполняется либо потом, когда пользователь уже не обращается к накопителю, либо по мере необходимости, если в процессе записи пул чистых ячеек исчерпывается. Иными словами, треть свободного на FireCuda 520 места можно непрерывно заполнить с максимальной скоростью, потом же производительность снизится. Но стоит немного подождать, как треть от оставшегося свободного места вновь можно будет использовать в скоростном режиме.
Вот, например, как выглядит график линейной записи на чистый на FireCuda 520 ёмкостью 2 Тбайт.
На первые 667 Гбайт запись осуществляется со скоростью 4,1 Гбайт/с, затем скорость радикально снижается до 0,53 Гбайт/с, но стоит понимать, что при обычном использовании накопителя с таким его поведением вы не столкнётесь – для этого нужно долго и непрерывно записывать огромные массивы информации.
Помимо микропрограммы FireCuda 520 интересен ещё и комплектным ПО. Фирменная утилита SeaTools SSD куда удобнее для мониторинга состояния SSD, чем сторонние программы. Кроме того, она позволяет обновлять прошивку, тестировать работоспособность и выполнять некоторые дополнительные операции вроде расширенной диагностики или Secure Erase.
Также стоит упомянуть, что владельцы FireCuda 520 могут скачать с сайта Seagate программу DiscWizard для гладкой миграции с прошлых дисковых накопителей с переносом всех данных и операционной системы.
И что, это правда быстро?
Остаётся подкрепить всё сказанное о преимуществах интерфейса PCI Express 4.0 и накопителя с его поддержкой какими-то практическими результатами. И с этим нет особой сложности, потому что FireCuda 520 действительно обладает заметно более высокой производительностью, которая накопителям прошлого поколения недоступна. Несмотря на то, что к контроллеру Phison PS5016-E16 есть вполне обоснованные претензии, связанные с тем, что в полной мере пропускную способность PCIe 4.
0 он всё-таки не утилизирует, скоростные показатели Seagate FireCuda 520 заведомо выше, чем у накопителей для PCIe 3.0.
В следующей таблице характеристики Seagate FireCuda 520 сопоставляются с характеристиками FireCuda 510 – прошлой флагманской модели NVMe SSD Seagate, которая рассчитана на интерфейс PCIe 3.0 x4. Для примера сравнение ограничено самыми вместительными и скоростными вариантами SSD ёмкостью по 2 Тбайт, но, если сравнивать между собой модификации других ёмкостей, картина получится примерно такой же.
Впрочем, паспортные характеристики – дело одно, а реальная жизнь – другое. Поэтому мы просто взяли два эти накопителя – FireCuda 520 2 Тбайт и FireCuda 510 2 Тбайт – и сравнили в тестах.
FireCuda 520 2 Тбайт
FireCuda 510 2 Тбайт
Результаты CrystalDiskMark требуют некоторых комментариев. Новый PCIe 4.0 SSD оказался заметно быстрее предшественника по линейным скоростям: преимущество доходит почти до полуторакратного размера и прослеживается как при глубоких, так и при минимальных очередях запросов.
Превосходит FireCuda 520 прошлую версию NVMe SSD Seagate и при мелокоблочных операциях, хотя здесь такого же впечатляющего прорыва не наблюдается: всё упирается в то, что логика контроллера осталось старой. Таким образом, FireCuda 520 будет блистать прежде всего при последовательных нагрузках. Что же касается операций с произвольными блоками небольшого размера, то интерфейс PCI Express 4.0, естественно, из накопителя на базе флеш-памяти что-то похожее на Optane сделать не может.
Но тот факт, что высокоскоростные линейные операции – очень мощный козырь FireCuda 520, отрицать невозможно. Подробнее это видно в результатах ATTO Disk Benchmark: как только блоки, которыми происходит обмен данными, приобретают объём 128 Кбайт и более, угнаться за FireCuda 520 становится невозможно даже в теории (на это не способен даже Optane), поскольку скорости обмена данными выходят за предел, установленный пропускной способностью интерфейса PCIe 3.0 x4.
FireCuda 520 2 Тбайт
FireCuda 510 2 Тбайт
В синтетических тестах всё получается более чем убедительно, но что в реальной жизни? Ответить на этот вопрос может PCMark 10 – в нём есть сценарии, которые воспроизводят типичную нагрузку на накопители при повседневной работе пользователя.
И в этом случае FireCuda 520 оказывается быстрее своего предшественника на величину до 30 %. Причём это преимущество выражается не только в росте скоростей дисковых операций, но и в заметном снижении времени реакции дисковой подсистемы. Такая закономерность прослеживается при использовании SSD в качестве единственного и универсального накопителя (см. Full System Drive Benchmark). И в том случае, когда SSD играет роль исключительно системного диска, на котором установлена ОС и ПО (см. Quick System Drive Benchmark). И даже тогда, когда SSD отдан под «файлопомойку» (см. Data Drive Benchmark), хотя такое, честно говоря, бывает очень нечасто.
Преимущества в скорости FireCuda 520 легко проследить при обычном копировании файлов. На диаграмме ниже приводятся результаты теста DiskBench при копировании внутри накопителя рабочей директории с разными файлами общим объёмом порядка 20 Гбайт. Конечно, такого прироста, как в синтетических тестах, здесь не наблюдается, но свои дополнительные 25-30 % к производительности переход на PCIe 4.
0 даёт без вопросов.
Для разнообразия можно посмотреть и на то, насколько быстрее PCIe 4.0-накопитель позволяет загружать игровые приложения. Для примера ниже приведено время загрузки уровня в Final Fantasy XIV StormBlood (выбор именно этой игры обусловлен встроенными в неё удобными средствами мониторинга). Здесь выигрыш, который обеспечивает FireCuda 520 на фоне FireCuda 510, составляет секунду с небольшим, что не столь значительно, но всё равно ощутимо.
Зато при нагрузках, свойственных рабочим станциям, PCI Express 4.0, что называется, must have. Дело в том, что компьютеры, нацеленные на профессиональное создание контента, оснащаются очень мощными многоядерными процессорами и быстрой памятью. И в этом случае узкие места в системе легко могут возникать в дисковой подсистеме. Например, раньше многие профессионалы, работающие с видео, предпочитали собирать RAID-массивы из SSD-накопителей, а теперь они могут удовлетворить свои потребности, выбрав FireCuda 520, который принимает данные со скоростями свыше 4 Гбайт/с в одиночку.
Все эти рассуждения нетрудно подкрепить результатами теста SPECworkstation 3, который очень явно показывает значимость накопителя с современным интерфейсом: FireCuda 520 справляется с тяжёлыми профессиональными сценариями дисковой нагрузки в среднем на 22 % быстрее по сравнению с FireCuda 510.
Но особое внимание стоит обратить на показатели General Operation (обычная скорость работы с файлами при архивации и копировании, а также при разработке ПО) и Product Development (показывает скорости работы в CAD/CAM системах и при решении задач вычислительной гидродинамики). Здесь заложенный в FireCuda 520 потенциал раскрывается особенно убедительно.
Резюме
Приведённых примеров достаточно, чтобы сомнений в том, что PCIe 4.0-накопители действительно позволяют получить более высокую производительность и лучшую отзывчивость при решении ресурсоёмких задач, не оставалось. Поэтому, строя высокопроизводительную систему на многоядерных процессорах AMD Ryzen 3000 или Threadripper 3000, пренебрегать использованием наиболее современных NVMe SSD явно не следует.
Seagate FireCuda 520 может здесь стать подходящим выбором: ничего быстрее в магазинах совершенно точно на данный момент нет.
Естественно, PCIe 4.0-накопитель обойдётся немного подороже, чем тот же FireCuda 510, но причины этого хорошо понятны. А самое главное, что цена на FireCuda 520 вполне рыночная, ведь этот SSD стоит почти одинаково с альтернативными PCIe 4.0-накопителями авторства производителей третьего эшелона.
Пара слов о тестовой платформе: Тестирование производительности выполнялось в системе на базе процессора Ryzen 9 3900X, основанной на материнской плате ASRock X570 Creator и оснащённой 16 Гбайт DDR4-3200 SDRAM (16-16-16-32). Операционная система Windows 10 Professional 1909 со стандартным NVMe-драйвером Standard NVM Express Controller 10.0.18362.1.
есть ли улучшение производительности? — Сеть без проблем
Благодаря AMD летом 2019 года на наших компьютерах появилось новое оборудование PCI Express, которое обещает графические карты и твердотельные накопители, которые работают быстрее, чем когда-либо.
Интерфейс PCI Express 4.0 предлагает удвоенную пропускную способность PCI Express 3.0 (PCIe 3), и он может сделать это для любых плат расширения, которые подключаются к вашей материнской плате. Теперь у нас есть как графические карты, так и твердотельные накопители, совместимые с PCI Express 4 (PCIe 4), доступные в магазинах. Вы можете спросить себя: обеспечивает ли PCIe 4 больше кадров в секунду при игре в игры? Это делает ваши SSD диски намного быстрее? Мы задавали себе те же вопросы, поэтому решили провести анализ производительности, в котором мы сравниваем PCIe 4 с PCIe 3
Как мы тестировали производительность PCI Express
Чтобы увидеть улучшения производительности, представленные PCI Express версии 4, мы использовали следующий тестовый компьютер:
- Процессор: AMD Ryzen 7 3700X (8 ядер, 16 потоков, базовая тактовая частота 3600 МГц, максимальная тактовая частота 4600 МГц)
- Материнская плата: ASUS ROG Crosshair VIII Hero (Wi-Fi)
- Кулер: ASUS ROG Ryou 120
- Память: RGB-память HyperX Predator DDR4 (2 x 8 ГБ, 3600 МГц)
- Видеокарта: ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC +
- Хранение: ADATA XPG Gammix S50
- Монитор: изогнутый игровой монитор ASUS ROG Strix XG32VQ (32-дюймовый WQHD 2560 x 1440, 144 Гц)
- Блок питания: ASUS ROG Thor 850W Platinum
- Операционная система: Windows 10 Pro x64 с обновлением ноября 2019 года
Наша материнская плата предлагает отличный BIOS UEFI , с большим количеством опций и настроек, которые вы можете настроить.
Среди них вы можете найти и установить версию интерфейса PCI Express, используемую каждым слотом на материнской плате. Чтобы сравнить PCIe 4 с PCIe 3, мы сначала запустили все следующие тесты, сначала используя PCIe 4, который является настройкой по умолчанию. Затем мы настроили UEFI BIOS для ограничения интерфейса PCI Express для графического процессора и SSD на PCIe 3.
Давайте посмотрим, какие результаты мы получили, и дает ли PCI Express версии 4 существенные улучшения по сравнению с версией 3.
PCIe 4 против PCIe 3: вы получаете больше кадров в секунду в играх?
Мы начали с тестирования производительности, предлагаемой графической картой ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC + во время Второй мировой войны. Мы использовали Vulkan API и настройки качества графики Ultra. Когда мы использовали PCIe 4, мы увидели небольшое увеличение количества кадров в секунду по сравнению с PCIe 3. Цифры были на 3% лучше, в зависимости от того, на какую метрику мы смотрим: минимальный FPS, средний FPS или максимальный FPS.
Battlefield V — популярная игра, требующая достаточно много аппаратных ресурсов для отображения ее наилучшего качества графики. Для этого мы использовали DirectX 12 API и настройки качества Ultra. Независимо от разрешения, 1440p или 1080p, количество кадров в секунду, которое мы имели, было немного лучше, когда мы использовали PCIe 4 по сравнению с PCIe 3. Однако улучшения были до 2% при измерении среднего количества кадров в секунду.
Shadow of the Tomb Raider — выдающаяся игра с визуальной точки зрения качества. Мы протестировали его, используя DirectX 12, TAA (временное сглаживание) и самые высокие предустановки качества графики. Результаты наших тестов были практически идентичны, независимо от того, использовали ли мы разрешения 1440p или 1080p и PCIe 4 или PCIe 3. Как ни странно, максимальный FPS был выше на PCIe 3, поэтому кажется, что переключение с PCIe 3 на PCIe 4 не не имеет никакого эффекта.
The Division 2 от Tom Clancy предлагает инструмент для сравнительного анализа, который выводит только средний FPS.
Используя DirectX 12 и предустановку качества графики Ultra, мы получили такое же количество кадров в секунду при использовании разрешения 1080p с PCIe 4 и PCIe 3. В 1440p PCIe 4 выдавал на 4% больше кадров в секунду, чем PCIe 3.
Metro Exodus — одна из последних игр с высокими требованиями к оборудованию. Полученные нами результаты были неубедительными, и мы не заметили каких-либо улучшений при использовании PCIe 4 вместо PCIe 3.
Мы также тестировали ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC + в Fortnite, которая не является требовательной, но очень популярной. Реализация Fortnite DirectX 12 находится на стадии бета-тестирования, и результаты со временем изменятся. Мы заметили улучшение среднего числа FPS до 44% в разрешении 1080p и до 27% в разрешении 1440p.
Мы перешли к Apex Legends, еще одной популярной онлайн-игре Battle Royale. Мы использовали самые высокие настройки качества графики, и результаты, которые мы измерили, снова оказались неубедительными.
В этой игре не было значимого влияния при переходе с PCIe 3 на PCIe 4.
За исключением Fortnite, мы не заметили значительных улучшений в количестве кадров в секунду, воспроизводимых в играх. В большинстве игр частота кадров увеличивается на 4% при использовании PCIe 4 вместо PCIe 3. В некоторых играх нет разницы между двумя версиями PCIe.
PCIe 4 против PCIe 3: загружаются ли игры быстрее?
Мы протестировали видеокарту ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC + с тестом 3DMark PCI Express. Этот тест измеряет пропускную способность, доступную для графической карты через интерфейс PCI Express. Его результат говорит нам о средней достигнутой пропускной способности и, таким образом, дает приблизительное представление о том, как быстро игры могут передавать данные во время загрузки. Когда мы настроили нашу материнскую плату на использование PCI Express 4, видеокарта имела доступ к средней пропускной способности 23,25 ГБ / с. Ограничение интерфейса PCI Express до Gen 3 означало, что доступная пропускная способность упала до 14,31 ГБ / с.
Другими словами, использование PCIe 4 означает, что графическая карта может получить на 39% большую пропускную способность по сравнению с PCIe 3.
Наличие графической карты, поддерживающей PCI Express 4, означает, что вы можете быстрее загружать игры, в которые играете.
PCIe 4 против PCIe 3: Windows 10 загружается быстрее?
Чтобы узнать, ускоряет ли PCIe 4 загрузку Windows 10, мы использовали BootRacer . Наш тестовый компьютер имел одинаковое время запуска независимо от того, настроили ли мы SSATA-накопитель ADATA XPG Gammix S50 на PCIe 4 или PCIe 3.
PCIe 4 против PCIe 3: данные записываются и читаются быстрее на диске?
Мы загрузили и запустили CrystalDiskMark, эталон, который может измерять производительность SSD при чтении и записи данных, как случайных, так и последовательных. Измерения показали, что, хотя случайная передача данных не сильно пострадала, последовательная передача данных значительно лучше, когда вы используете PCIe 4 вместо PCIe 3 для SSD-накопителя.
Скорость последовательного чтения данных была до 61% быстрее, в то время как скорость последовательной записи данных была до 46% быстрее.
Наличие твердотельного накопителя PCI Express 4 значительно повышает скорость последовательной передачи данных: от 46% для скорости записи до 61% для скорости чтения.
PCIe 4 улучшает производительность по сравнению с PCIe 3?
Вот что вы получаете, когда используете PCIe 4 вместо PCIe 3:
- Вы получаете более быстрое время загрузки в играх
- Копирование и перемещение больших файлов в Windows 10 быстрее
Однако, когда вы играете в игры, это не влияет на количество кадров в секунду, которое вы получаете. Только в нескольких названиях вы можете увидеть улучшения до 4%. Кроме того, Windows 10 не загружается быстрее при использовании PCIe 4 вместо PCIe 3.
Вы купили оборудование PCIe 4?
Если вы потратили деньги на видеокарту PCIe 4 или твердотельный накопитель, какова была ваша основная причина для этого? Стоило ли оно того в вашем конкретном случае? Мы хотели PCIe 4, потому что, да, в некоторых ситуациях это означает большую производительность.
Однако это также означает дополнительные расходы. Прежде чем закончить, расскажите нам свою точку зрения на эту тему в комментарии ниже.
PCI Express
Интерфейс PCI Express, также известный как PCIe, является стандартом для шины ввода/вывода компьютеров в последние годы. Первая версия спецификации PCIe 1.a была представлена в 2003 году. Версия 2.0 появилась в 2007 году, версия 3.0 — в 2010 году. Версии спецификаций также называют поколениями. С момента появления спецификации до момента широкого распространения компьютеров и устройств, использующих новую версию интерфейса, обычно проходит год или два. Спецификации PCIe разрабатываются и поддерживаются организацией PCI-SIG.
PCI Express и PCIe являются зарегистрированными торговыми знаками PCI-SIG. Разработка передачи SATA и SAS трафика через соединения PCIe идет полным ходом.
Скорости передачи данных различных версий PCIe указаны в таблице ниже. Они выражены в гигатранзакциях в секунду (GT/s) и являются функциями от числа полос в соединении. PCI Express поддерживает полнодуплексный режим передачи данных (поток информации может идти в двух направлениях одновременно). Скорости передачи данных в таблице указаны для передачи в одном направлении.
|
| GT/s | Схема кодирования | x1 | x2 | x4 | x8 | x16 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PCIe 1.x | 2.5 | 8b/10b | 250 MB/s | 500 MB/s | 1 GB/s | 2 GB/s | 4 GB/s |
| PCIe 2.x | 5 | 8b/10b | 500 MB/s | 1 GB/s | 2 GB/s | 4 GB/s | 8 GB/s |
| PCIe 3.x | 8 | 128b/130b | 1 GB/s | 2 GB/s | 4 GB/s | 8 GB/s | 16 GB/s |
Mini-PCIe
Карты PCI Express также доступны в форм-факторе mini-PCIe.
Это форм-фактор, специально разработанный для портативных компьютеров, размером приблизительно 30×51мм или 30×26.5мм. Mini-PCIe эквивалентен однополосному разъему PCIe. Множество устройств, таких как модули WiFi, WAN, видео/аудио декодеры, SSD-диски и др. доступны в этом форм-факторе.
M.2
M.2 — это новое поколение коннектора PCIe для ультратонких мобильных устройств. M.2 поддерживает PCIe и SATA протоколы, но не одновременно. Поддерживается множество карт различной ширины и длины. M.2 доступен в виде одностороннего модуля, который может быть впаян в карту или в виде single-sided и dual-sided модуля, используемого с коннектором.
U.2 (SFF-8639)
U.2 (до июня 2015 был известен как SFF-8639) — это коннектор backplane ввода-вывода, разработанный для высокоплотных SSD устройств хранения и совместим с существующими интерфейсами. SFF-8639 поддерживает PCIe/NVMe, SAS и SATA устройства и позволяет горячее подключение и замену устройств во время работы системы.
M-PCIe
M-PCIe — это спецификация, которая отображает PCIe на технологию MIPI Alliance M-PHY, использующуюся в мобильных устройствах с низким энергопотреблением. M-PCIe оптимизирован в соответствии с требованиями RFI/EMI и поддерживает M-PHY 1, 2 и 3, ожидается поддержка M-PHY 4.
PCIe 2.0
Серверы, поддерживающие 8 разъемов PCIe 2.0 могут поддерживать 2 порта по 10GbE или 16GFC с одним адаптером.
PCIe 3.0
6 марта 2012 года производители серверного оборудования объявили о создании нового поколения серверов с поддержкой PCIe 3.0, которые, среди прочего, имели вдвое большую пропускную способность ввода/вывода по сравнению с предыдущим поколением. Эти серверы поддерживают до 40 полос PCIe 3.0 на сокет процессора, что как минимум в два раза превосходит ранее доступное количество полос. Материнские платы рабочих станций и домашних компьютеров, поддерживающие PCIe 3.0, впервые появились в конце 2011 года, тогда же появились первые графические карты на PCI Express 3.
0.
PCIe 3.1
Спецификация PCIe 3.1 была выпущена в октябре 2014. Она включает в себя M-PCIe и консолидирует множество расширений протоколов и функциональности для простоты использования.
PCIe 4.0
В ноябре 2011 организация PCI-SIG подтвердила, что следующее поколение PCIe под названием PCIe 4.0 будет иметь скорость передачи данных в 16GT/s. Технический анализ установил, что известные технологии позволяют создать новый интерфейс с указанной скоростью передачи данных. Новый стандарт будет обратно совместим с PCIe 1.x, 2.x и 3.x. Версия 0.5 спецификации PCIe 4.0 ожидается в середине 2015, версия 0.9 будет доступна во второй половине 2016 года. После завершения спецификации до появления продуктов на PCIe пройдет около года или более.
OCuLINK
OCuLINK — это недорогой кабель небольшого форм-фактора для подключения внутренних и внешних устройств, таких как устройства хранения или графические адаптеры. Пассивные кабели до 3м и активные медные и оптические кабели предоставляют скорость передачи данных от 8 Gbps с запасом для увеличения.
OCuLINK поддерживает x1, x2 и x4 полосы PCIe 3.0.
Виртуализация ввода/вывода (IOV)
В 2008 году PCI-SIG объявила о завершении спецификаций IOV (I/O Virtualization), включая SR-IOV и MR-IOV. Эти технологии могут работать с технологиями виртуализации и позволяют множеству операционных систем разделять между собой устройства PCIe. SR-IOV в настоящее время поддерживается несколькими 10GbE NIC и гипервизорами.
Идея разделения устройств PCIe с помощью предоставления доступа к устройствам, которые могут быть физически больше, чем могут вместить некоторые системы небольшого форм-фактора, привела к разработке внешнего подключения некоторых PCIe устройств. Были разработаны кабели для расширения шины PCIe вне корпуса с разъемами. Эти кабели зависят от количества поддерживаемых полос. В основном, кабели доступны для конфигураций в 4, 8 или 16 полос. Наиболее распространенные длины кабелей — 1 и 3 метра.
На картинке ниже показаны PCIe кабели и коннекторы. Также, для передачи на большие расстояния могут использоваться оптоволоконные кабели. В будущем мы будем наблюдать переход с PCIe кабелей на OCuLINK кабели и коннекторы, также изображенные на рисунке внизу.
PCI-Express 4.0 что это — представлена спецификация версии 1.0
В конце октября некоммерческая организация PCI-SIG опубликовала финальные спецификации (версия 1.0) интерфейса PCI-Express 4.0. Планируется обеспечить удвоение скорости передачи данных на одну линию с нынешних 8 ГТ/с до 16 ГТ/с, уменьшение задержек, увеличение масштабируемости и еще целый ряд улучшений. Итак, PCI-Express 4.0 что это, чего ждать от новой версии интерфейса и поговорим.
Необходимость в появлении PCIe 4.0
Подробные спецификации доступны членам консорциума PCI-SIG, и для простых смертных более интересны (и известны на данный момент) некоторые подробности новой версии PCI-Express. Со времени появления 3-й версии прошло 7 лет, хотя изначально планировалось придерживаться четырехлетнего интервала между обновлениями интерфейса.
Вплоть до PCIe 3.
0 так и было, ибо 1-я версия появилась в 2002-м году, PCIe 2.0 – в 2007-с, а PCIe 3.0 в 2010-м. После чего последовало длительное ожидание, существенно превысившее планируемый четырехлетний интервал обновления версий.
Сделано это было не столько по причине сложности подготовки финальной спецификации PCIe 4.0, сколько его невостребованности. Скажем прямо, даже сейчас, на конец 2017-го года, пропускная способность PCIe 3.0 не является главным сдерживающим фактором развития подключаемых по этой шине компонентов. Более актуально ограничение по количеству доступных линий PCI-Express, учитывая массовый переход SSD накопителей на эту шину и использование 4 линии на каждый из них. Это надо учитывать при выборе материнской платы и чипсета.
Добавим сюда видеокарты, различные контроллеры, сетевой интерфейс со скоростью 10G и больше, что уже не является экзотикой, используемый в серверном оборудовании, и появляющийся на материнских платах для обычных ПК (например, ASRock Fatal1ty X399 Professional Gaming или ASUS X99-E-10G WS), и становится понятно, что проблема не в том, чтобы исчерпать возможности пропускной способности шины PCI-Express, а в наличии достаточного количества линий этого интерфейса.
Неторопливость в разработке спецификаций новой версии интерфейса объяснялась неготовностью рынка полностью использовать его ресурсы. Если рассматривать SSD накопители, то с шиной SATA они «справились» очень быстро, исчерпав все ее возможности, а вот при переходе на скоростную PCIe проблема недостаточности пропускной способности шины исчезла. При использовании нескольких линий на первый план вышла производительность контроллеров, чипов памяти и т. п. Даже для видеокарт в большинстве случаев возможности PCIe 3.0 избыточны.
И все же прогресс движется, подошло время ввода в строй нового поколения интерфейса PCI-Express. Да и четырехлетний период обновления надо бы тоже поддерживать. Потому подготовлена не только финальная спецификация 4-го поколения PCIe, но и в ближайшей перспективе будет готова спецификация на 5-е поколение, но об этом чуть позже.
Изменения по сравнению с PCIe 3.0
Какие изменения в PCIe 4.0 по сравнению с 3.0? Основное, и наиболее важное для нас, конечных пользователей — это возросшие скорости передачи данных на каждую линию.
Если 3.0 обеспечивала 8ГТ/с, то 4.0 — 16 ГТ/с. Соответственно, 32 ГТ/с, которые доступны, например, SSD M.2 накопителям при использовании 4 линий PCIe, превращаются в 64 ГТ/с.
Аналогично и для слота x16, обычно используемого для видеокарт. Несмотря на наличие 16 линий PCIe, скорость в версии 3.0 составляет 32 ГТ/с. В новом поколении она также удваивается и будет составлять 64 ГТ/с. Ждем более быстрых видеопроцессоров, новой видеопамяти, которые справятся с таким потоком данных.
Что еще нового и интересного? Планируется уменьшение задержек, что частенько является объектом критики и поводом участникам консорциума PCI-SIG (в частности Intel, IBM, NVidia) заниматься разработкой своих собственных стандартов интерфейсов, например, Omni Path или NVLink.
Обещается лучшая масштабируемость, улучшенная поддержка виртуализации и интеграция, бОльшая энергоэффективность и ряд других улучшений. При этом обязательной функцией новой версии интерфейса станет lane margining. Об этом чуть подробнее.
Lane margining — что это, пытаемся разобраться
Этой технологии не было в предыдущих версия PCIe. Ее цель – борьба с искажениями сигнала при увеличении скорости передачи. Не секрет, что увеличение этой скорости приводит к возникновению ошибок, искажению сигнала и заставляет уменьшать длину соединений между источником и приемником сигнала.
Соединение PCIe устройств может выполняться тремя способами:
- Без использования коннекторов, соединение «chip-to-chip» на уровне платы.
- С помощью платы расширения, вставляемой в разъем, например, на материнской плате.
- С помощью объединительной платы (backplane), на которой может находиться n-ое количество разъемов.
Особенно при использовании объединительной платы возникает много рисков ухудшения сигнала. Это – перекрестные помехи, разрывы, отражения и проч. Даже влажность и температура окружающего воздуха могут влиять на скорость работы. С увеличением пропускной способности все эти отрицательные факторы только усиливаются.
Часто можно встретить такой рисунок, на котором показаны потери в линии длиной 24 дюйма на PCB FR-4 для версий PCIe 3.0 и 4.0. Как видно, с увеличением пропускной способности потери сильно возрастают.
Приводят и такой рисунок, из которого следует, что на прохождение сигнала могут иметь влияние даже различия в проектировании и производстве PCB и коннекторов. Из приведенного рисунка видно, что установленная в 5-й слот плата работает хуже, чем, например, та, которая установлена во 2-й слот. И чем выше становятся скорости, тем более усугубляется проблема.
Бороться с этими отрицательными факторами призвана обязательно присутствующая в PCIe 4.0 функция «lane margining», работающая на стороне приемника сигнала. Работает она при скорости передачи 16 ГТ/с, при этом никакого дополнительного внешнего оборудования не требуется. Эта функция работает в каждый линии PCIe. Для понимания принципа ее работы используется «глазковая диаграмма».
Судя по всему (возможно, я не прав и готов принять к сведению исправления), суть этой функции состоит в тестировании каждой линии PCIe, определении ее параметров, учете возникающих при передаче ошибок и подстройке работы в соответствии с полученными измерениями.
На рисунке представлен пример глазковой диаграммы для проверки работы линии между источником и приемником сигнала. В качестве отправной точки используется центр «глаза», и тестовый сигнал передается с некоторым шагом, смещаясь влево и вправо от начала координат для выяснения положений, при которых уровень ошибок становится недопустимым. Тем самым определяется временной интервал сигнала (горизонтальная ось).
Аналогично проверка может проводиться и по вертикальной оси для выяснения границ изменения амплитуды сигнала. Тем самым получается область, при нахождении параметров сигнала внутри которой обеспечивается оптимальная скорость и условия передачи данных.
«Lane margining» позволяет учитывать изменения условий работы, поддерживать максимальную скорость передачи, реагировать на увеличение количества возникающих ошибок и корректировать параметры сигнала.
Теперь становится более понятным 2-й рисунок, на котором видно, что на диаграммах раскрытие «глаза» для второго устройства большое, а, значит, и возможностей для быстрой передачи данных много.
В то же время «глаз» для 5-го устройства почти закрыт и уровень ошибок будет значительным, что потребует уменьшения скорости передачи и, соответственно, более медленную работу устройства в этом слоте.
Когда ждать PCIe 4.0 и перспективы
Финальная спецификация готова, остается дождаться выхода материнских плат и устройств, использующих новую версию интерфейса. Когда? После завершения работы над PCIe 3.0 в 2010-м году первые устройства начали появляться в 2011-м или 2012-м, и в данном случае понадобится примерно год, а то и больше, для разработки и тестирования новых компонентов.
Вряд ли мы увидим первые реальные образцы раньше 2018-го (скорее, к концу года) или даже в 2019-м. Так что беспокоиться о том, что планируемая в ближайшее время покупка того или иного компонента вдруг станет устаревшей, не стоит. Начнем с того, даже PCIe 3.0 еще долго будет более чем достаточен практически в любых условиях.
Проблема заключается в другом. Насколько велик шанс того, что мы вообще увидим компоненты, использующие PCIe 4.
0? Дело в том, что, желая вернуться с 4-летнему интервалу смены поколений интерфейса, уже анонсирован PCIe 5.0, финальная спецификация которого обещается уже к 2019-му году.
Вполне может случиться так, что проектирование и завершение подготовки к производству компонентов для PCIe 4.0 совпадет по времени с появлением следующего поколения и, не успев толком закончиться, все работы по адаптации под новый интерфейс начнутся сначала. Это с точки зрения производителей.
А с точки зрения покупателей? Не возникнет ли тут «эффект Осборна», когда существующий на данный момент PCIe 3.0 вполне устраивает, а на подходе 5.0. Не лучше ли потерпеть годик и перепрыгнуть сразу на него, проапгрейдив свой компьютер или купив новый уже с гораздо более привлекательными характеристиками.
Ведь ожидать есть чего. Обещается очередное удвоение параметров. Скорость передачи данных составит уже 32 ГТ/с на каждую линию PCIe, суммарная пропускная способность слота с 16-ю линиями, используемого для видеокарты, составит 128 ГТ/с и т.
п.
На данный момент версия спецификации интерфейса PCIe 5.0 имеет номер 0.3. Следующая версия будет 0.7, после чего последует финальная 1.0, которая и поступит к производителям.
Впрочем, некоторые компании уже заявляют о сроках выхода своих продуктов, использующих интерфейс версии 4.0. Так, Silicon Motion, Inc. объявила, что в 2018-м году начнет выпускать устройства с поддержкой 4.0. Компания AMD же заявила, что ориентируется на 2020-й год, когда начнется поддержка этой версии.
В общем, наличествует некоторая неразбериха во времени выхода спецификаций поколения интерфейса, а также сроков ожидания устройств, использующих 4.0 и 5.0. Возможно, в чем-то я оказался в своих рассуждениях не прав. Буду рад объективной критике и указанию на ошибки.
4Port PCIe Gen3 x8 Switch AIC AXXP3SWX08040 Спецификации продукции
Вся информация, приведенная в данном документе, может быть изменена в любое время без предварительного уведомления. Корпорация Intel сохраняет за собой право вносить изменения в цикл производства, спецификации и описания продукции в любое время без уведомления.
Информация в данном документе предоставлена «как есть». Корпорация Intel не делает никаких заявлений и гарантий в отношении точности данной информации, а также в отношении характеристик, доступности, функциональных возможностей или совместимости перечисленной продукции. За дополнительной информацией о конкретных продуктах или системах обратитесь к поставщику таких систем.
Классификации Intel приведены исключительно в информационных целях и состоят из номеров классификации экспортного контроля (ECCN) и номеров Гармонизированных таможенных тарифов США (HTS). Классификации Intel должны использоваться без отсылки на корпорацию Intel и не должны трактоваться как заявления или гарантии в отношении правильности ECCN или HTS. В качестве импортера и/или экспортера ваша компания несет ответственность за определение правильной классификации вашей транзакции.
Формальные определения свойств и характеристик продукции представлены в техническом описании.
‡ Эта функция может присутствовать не во всех вычислительных системах. Свяжитесь с поставщиком, чтобы получить информацию о поддержке этой функции вашей системой или уточнить спецификацию системы (материнской платы, процессора, набора микросхем, источника питания, жестких дисков, графического контроллера, памяти, BIOS, драйверов, монитора виртуальных машин (VMM), платформенного ПО и/или операционной системы) для проверки совместимости с этой функцией. Функциональные возможности, производительность и другие преимущества этой функции могут в значительной степени зависеть от конфигурации системы.
Анонсированные артикулы (SKUs) на данный момент недоступны. Обратитесь к графе «Дата выпуска» для получения информации о доступности продукции на рынке.
SSD PCIe 4.0, какой и как лучше выбрать для своей системы?-TEAMGROUP
Продолжая предыдущую статью “Какой накопитель необходимо выбрать для Intel Z590?”, в этой статье, мы хотим поделиться с вами о накопителях нового поколения PCIe 4. 0 с разными радиаторами, и том как и какой вам выбрать.
Если вы еще не читали нашу статью о накопителях для Intel Z590, то вы можете перейти по ссылке : https://www.teamgroupinc.com/ru/blogs/intel-z590-ssd-ru
Если вы задумались приобрести для своего ПК новый накопиель PCIe 4.0, то в ареснале TEAMGROUP T-FORCE есть интересный выбор для геймеров — CARDEA A440, CARDEA ZERO Z440, CARDEA CERAMIC C440. Но какой из них выбрать?
Сегодня мы дадим вам рекомендации и расскажем вам о каждом накопителе, основываясь на типе материнской платы, распределении тепла, скорости и цвете накопителя, который также имеет значение, если вы собираете ПК в белом цвете.
CARDEA A440: https://www.teamgroupinc.com/ru/product/cardea-a440
CARDEA Ceramic C440: https://www.teamgroupinc.com/ru/product/cardea-ceramic-c440
CARDEA ZERO Z440: https://www.teamgroupinc.com/ru/product/cardea-zero-z440
A. Тип материнской платы
(1) Материнская плата с охлаждением SSD M.
2
На самом деле, большинство материнских плат, которые поддерживают PCIe 4.0, оснащены охлаждением для M.2 накопителей. Для того чтобы ваш накопитель поместился, вам необходим радиатор толщиной не более 1мм.
Накопители T-FORCE PCIe 4.0 SSD, такие как CARDEA A440 и CARDEA ZERO Z440, оба имеют радиатор из графена, а CARDEA Ceramic C440 имеет радиатор из керамики, толщина которых составляет как раз 1 мм.
(2) Если на материнской плате нет охлаждения для SSD M.2, или вы не знаете, есть ли охлаждение на ней.
Если ваша материнская плата не оснащена охлаждением для М.2, у вас не будет ограничений по выбору накопителя! Вы сможете установить любой: алюминиевый, графеновый, или керамический!
Помимо накопителей с графеновым и керамическим радиатором, CARDEA A440 имеет радиатор из алюминия.
Также, хотелось бы упомянуть, что CARDEA A440 PCIe SSD – это первый в отрасли накопитель, который имеет два типа радиатора: радиатор с алюминиевыми ребрами и радиатор из графена.
Итак, если у вас есть материнская плата и вы хотите самостоятельно собирать или обновить комплектующие, но не уверены, есть ли на вашей материнской плате охлаждение M.2, то в таком случае советуем выбирать CARDEA A440. В таком случае, у вас будет накопитель, который вы используете вне зависимости от условий!
Хотим отметить, что вы не сможете установить два радиатора одновременно, только один тип радиаторов за раз.
CARDEA A440: https://www.teamgroupinc.com/ru/product/cardea-a440
B. Рассеивание тепла
Высокоскоростной интерфейс PCIe 4.0 требует больше производительсности, тем самым, нагрев системы будет намного высоким, поэтому выбор накопителя с радиатором особенно важен.
В твердотельных накопителях PCIe 4.0 от T-FORCE используются три запатентованных конструкции радиатора: радиатор с алюминиевыми ребрами, керамический радиатор и графеновый радиатор:
(1) Алюминиевый ребристый радиатор
Радиатор с алюминиевым оребрением имеет специальную конструкцию для теплопроводности, которая может эффективно снизить температуру до 15%.
(2) Керамический радиатор
При толщине всего 1 мм, керамический теплораспределитель из аэрокосмического керамического материала обеспечивает 10% охлаждающего эффекта.
(3)Графеновый радиатор
Это также тонкий радиатор толщиной всего 1 мм. Графеновый рассеиватель тепла может достигать 9% охлаждающего эффекта.
В CARDEA A440 используются радиаторы двух типов: радиатор с алюминиевыми ребрами и радиатор из графена. В CARDEA Ceramic C440, как следует из названия, используется керамический рассеиватель тепла, а в CARDEA ZERO Z440 используется рассеиватель тепла из графена.
Все радиаторы трех твердотельных накопителей PCIe 4.0 изготовлены из специально подобранных материалов, обеспечивающих лучший отвод тепла. Даже если теплоотвод тонкого радиатора менее эффективен, чем теплоотвод с алюминиевыми ребрами, он все же будет дополнен охлаждением M.2 на материнской плате, который будет способствовать общему рассеиванию тепла всего устройства независимо от радиатора на SSD.
C. Скорость
Все три накопителя имеют интерфейс PCIe 4.0, но все они имеют разную скорость. Поэтому, если у вас есть определенные потребности в скорости чтения/записи, среди накопителей T-FORCE вы найдете то что вам нужно.
(1) 7,000MB/s
Если вы ищете максимальную производительность и не задумываетесь о цене, вам стоит обратить внимание на твердотельный накопитель CARDEA A440 M.2 PCIe! Согласно результатам внутренних лабораторных испытаний T-FORCE, твердотельный накопитель CARDEA A440 M.2 PCIe может достигать скорости чтения / записи до 7000/5500 МБ / с для 1 ТБ, и 7000/6900 МБ / с для скорости чтения / записи для 2 ТБ.
CARDEA A440 M.2 PCIe SSD:https://www.teamgroupinc.com/ru/product/cardea-a440
(2) 5,000MB/s
Для тех, у кого материнская плата с PCIe 4.0 интерфесом, и те, кто ищет накопитель со средней скоростью чтения / записи PCIe 4.0, то вам стоит обратить внимание на CARDEA ZERO Z440 M.
2 PCIe и CARDEA Ceramic C440 M.2 PCIe SSD.
Согласно результатам внутренних лабораторных испытаний T-FORCE, скорости чтения и записи как 1 ТБ, так и 2 ТБ достигли 5 000/4400 МБ / с. При средней скорости чтения / записи PCIe 4.0 производительность более чем способна удовлетворить большинство пользователей платформ материнских плат, поддерживающих PCIe 4.0.
D. Цветовая тема
Геймеры и энтузиасты, которые любят собирать компьютеры самостоятельно, обязательно обратят особое внимание на внешний вид самого изделия. T-FORCE предгает разные цвета радиаторов, которые очень просты и понятны.
(1) Черный
Если вам нравится ПК в черном, игровом стиле, вам подойдут CARDEA A440 и CARDEA ZERO Z440 с черным алюминиевым радиатором или радиатором из графена!
(2) Белый
Если вы хотите собрать уникальный белый сетап, CARDEA Ceramic C440 — ваш лучший выбор!
Вывод
Ознакомившись с накопитилями через разные характеристики, мы видим что тип материнской платы имеет наибольшее влияние в целом.
Перед покупкой T-FORCE PCIe 4.0 SSD не забудьте сначала проверить, какой тип охлаждения М.2 на вашей материнской платы!
Какие слоты M.2 на материнских платах MSI серии Z490 поддерживают режим PCIe 4.0?
Материнские платы MSI серии Z490 полностью поддерживают интерфейс PCIe 4.0. При использовании совместно с процессорами Intel Core 11-го поколения они позволяют раскрыть весь скоростной потенциал твердотельных накопителей и видеокарт стандарта PCIe 4.0. У вас может возникнуть вопрос, какие именно слоты M.2 следует использовать для таких устройств? Наш ответ – в данной статье.
Для SSD с поддержкой PCIe 4.0 используйте слот M2_1
При установке процессора Intel Core 11-го поколения слот M2_1 каждой материнской платы MSI серии Z490 будет поддерживать режим PCIe 4.0. Подключенный напрямую к процессору, данный слот будет работать с полной пропускной способностью интерфейса PCIe 4.0 x4, и для этого не нужно вносить никакие изменения в настройки BIOS.
Как показано на следующих диаграммах, при установке процессора Intel Core 10-го поколения слот M2_1 будет подключен к чипсету. Он подключается к процессору только тогда, когда этот процессор принадлежит к 11-му поколению.
▲ Слот M2_1 подключается к процессору или чипсету в зависимости от того, какой именно установлен процессор.
▲ Накопитель Samsung 980 PRO работает в режиме PCIe 4.0 x4 на плате Z490-A PRO.
Что касается слотов PCIe, режим PCIe 4.0 поддерживается первым слотом PCIe x16 (обозначенным как PCI_E1) каждой платы MSI серии Z490. У некоторых моделей, оснащенных тремя слотами PCIe x16, второй такой слот также поддерживает режим PCIe 4.0. Видеокарту рекомендуется устанавливать в слот PCI_E1.
Ниже указаны максимальные скоростные режимы слотов M.
2 и PCIe x16. Подробная информация о конфигурации слотов M.2 и PCIe содержится в руководстве пользователя соответствующей материнской платы.
▲ Слот M2_1 каждой материнской платы MSI серии Z490 поддерживает режим PCIe 4.0 x4.
▲ Слот PCI_E1 рекомендуется для установки видеокарты.
*Для поддержки интерфейса PCIe 4.0 необходим процессор Intel Core 11-го поколения.
**Если в слот M2_1 установлен накопитель M.2, работающий в режиме SATA, то слот будет подключен к чипсету.
Стоит ли обновлять PCIe 4.0? Полное руководство по PCIe Gen 4
Стоит ли переходить на PCIe Gen 4?
PCIe 4.0 — это следующий этап эволюции широко используемого высокоскоростного интерфейса. Поскольку с точки зрения технологий ничто не может быть достаточно быстрым, неудивительно, что о PCIe 4.
0 много говорят. Но с большим количеством разговоров возникает много неправильных представлений и нерешенных вопросов. Мы здесь, чтобы помочь.
Чтобы узнать больше о PCIe в целом, обязательно ознакомьтесь с нашим видео «Основы PCIe за 60 секунд».
Что такое PCIe Gen 4.0 и чем он отличается от PCIe Gen 3.0?
Проще говоря, пропускная способность PCIe 4.0 вдвое выше, чем у PCIe 3.0. Эти два стандарта структурно очень похожи, главное отличие заключается в более высокой скорости передачи и, в некоторых случаях, в материале, используемом для успешной передачи сигнала PCIe. PCIe 3.0 предлагает скорость передачи данных 8GT/s или Gigatransfers в секунду. GT/s — это скорость передачи битов (0 и 1) в секунду, которые передаются от хоста к конечному устройству или конечной точке.Реальным примером может служить твердотельный накопитель NVMe, работающий на PCIe 3.0. Стандартные в отрасли накопители NVMe используют 4 линии PCIe. Переводя это, ваша пиковая теоретическая скорость передачи данных через PCIe 3.
0 будет следующей: 4 полосы x 8 (GT/s / Lane) = 32GT/s.
4 канала * 8 (ГТ/с/канал) = 32 ГТ/с
PCIe 4.0 работает со скоростью 16 ГТ/с на канал.
4 канала * 16 (GT/s/Lane)=64GT/s
Важность кодирования PCIe
Понимание метода кодирования необходимо для определения фактического объема данных, которые могут быть переданы.PCIe Gen 3.0 и PCIe Gen 4.0 используют метод кодирования 128b/130b. Старые поколения, такие как PCIe Gen 2.0, используют кодировку 8b/10b. Этот метод кодирования преобразует 128-битные данные в 130-битный линейный код. Это обеспечивает разумное восстановление тактовой частоты (что представляет собой процесс извлечения информации о времени из потока данных) и обеспечивает выравнивание потока данных. Два дополнительных бита содержат преамбулу, которая помогает восстанавливать тактовую частоту последовательного потока данных, позволяя приемнику декодировать передаваемые сигналы.Это означает, что максимальная теоретическая пропускная способность в Гбит/с (Гигабит в секунду) каждого PCIe Gen 4. 0 выглядит следующим образом:
16 ГТ/с * (128b/130b) = 15,754 Гбит/с
Зная кодировку, мы можем рассчитать накладные расходы, необходимые для передавать потоки данных PCIe.
([130b-128b]/130b)*100 = 1,54%
Увеличение пропускной способности обеспечивает более быструю передачу данных между PCIe и конечной точкой (SSD, GPU и т. д.). Удвоение пропускной способности стало возможным благодаря новым контроллерам PCIe 4.0, таким как тот, что включен в набор микросхем AMD X570, а также благодаря диэлектрическим материалам с малыми потерями.Диэлектрические материалы с низкими потерями позволяют сигналам с более высокой скоростью распространяться дальше через печатные платы.
Чтобы узнать больше о математике процесса PCIe 4.0, ознакомьтесь с этой статьей.
Прочтите эту статью, чтобы узнать подробности разработки PCIe 4.0.
Как PCIe 4.0 влияет на мой выбор SSD, NVMe и GPU?
Как и PCIe 3.0, PCIe 4.0 является прямой и обратной совместимостью.
Однако, если вы подключите карту PCIe 3.0 к слоту PCIe 4.0, карта будет работать с PCIe 3.0 спец. Тем не менее, PCIe 4.0 предлагает еще одно ключевое преимущество в дополнение к более высокой пропускной способности, описанной выше, и это возможность для разработчиков и системных интеграторов увеличить количество карт расширения на платформе. Например, для устройств, требующих пропускной способности до 100 Гбит/с, требуется только 8 линий с PCIe 4.0 по сравнению с 16 линиями с более старой версией PCIe 3.0. Если вы покупаете наборы микросхем с поддержкой PCIe 4.0, вот как это повлияет на ваш выбор и использование GPU и SSD.
PCIe 4.0 GPU
Благодаря прямой и обратной совместимости, PCIe 3.0 будет работать как видеокарта PCIe 3.0 при подключении к слоту PCIe 4.0 (или в будущем к слоту PCIe 5.0). Спецификации вашей видеокарты не меняются. Единственным потенциальным преимуществом будет использование конечной точки PCIe 4.0, такой как AMD RX 5700XT. Это позволит быстрее передавать данные, загружаемые в память графического процессора, и уменьшит задержку на шине PCIe.
Поскольку видеоигры продолжают увеличивать размер файлов и графическую сложность, а приложениям машинного обучения по-прежнему требуются все большие и большие наборы данных, PCIe 4.0 будет играть ключевую роль в повышении частоты кадров и сокращении времени вычислений.
Чтобы лучше понять, чем скорости PCIe 4.0 отличаются от PCIe 3.0, посмотрите это видео, в котором сравниваются частоты кадров.
Твердотельный накопитель PCIe 4.0
Подключение твердотельного накопителя PCIe 4.0 NVMe приведет к более высокой скорости передачи данных и меньшей задержке. Прямая-обратная совместимость по-прежнему применяется, поэтому вы можете подключить SSD любого поколения к интерфейсу PCIe 4.0, а скорость будет определяться поколением контроллера PCIe SSD.Это оказывает большое влияние на скорость чтения и записи SSD, а также на задержку, необходимую для извлечения или записи данных. Диски NVMe в твердотельных накопителях PCIe 4.0 могут работать в два раза быстрее, чем их предыдущий аналог Gen 3 во время работы.
Где можно купить чипсеты с поддержкой PCIe 4.0?
До недавнего времени только AMD предлагала технологию PCIe 4.0 на своих платформах x86, в том числе:
- Серия Ryzen 3000 в сочетании с материнской платой с премиальным чипсетом X570
- Серия Threadripper 3000 на новой платформе TRX40
- AMD Epyc Rome серверная платформа
Но в конце 2020 года Intel объявила, что их процессоры Core 11-го поколения «Rocket Lake» будут оснащены PCIe 4.0 поддержка. Эти чипы были выпущены в марте 2021 года, за ними последовали масштабируемые процессоры Intel «Ice Lake» Xeon, что еще больше расширило возможности для пользователей, стремящихся использовать максимальную пропускную способность.
Стоит ли ждать PCIe 5.0?
Одно из распространенных заблуждений состоит в том, что PCIe 5.0 «не за горами». К сожалению, хотя спецификации PCIe 5.0 в настоящее время доступны, маловероятно, что PCIe 5.0 будет коммерчески доступен в ближайшие несколько лет.
К счастью, вы можете ожидать, что некоторые продукты OnLogic AMD будут поддерживать PCIe 4.0 в самое ближайшее время.
Что такое PCIe 4.0 и стоит ли оно того? [Руководство на 2022 год]
PCIe 4.0 — это последняя итерация PCIe, получившая коммерческую версию. Он предлагает вдвое большую пропускную способность , чем у его предшественника, PCIe 3.0.
Тем не менее, он только недавно появился на рынке и не предлагает практически никаких преимуществ , когда речь идет о реальной производительности в игре прямо сейчас.
В мире ПК никогда не бывает недостатка в запутанных акронимах и аббревиатурах.
Это особенно актуально сейчас, когда старые технологии заменяются новыми, улучшенными версиями, которые предлагают более высокую производительность и, возможно, некоторые дополнительные новые функции.
Одной из таких технологий, которая в настоящее время заменяется на некоторых материнских платах, является PCIe 3.
0, поскольку ее преемник, PCIe 4.0, развертывается.
В этой статье мы кратко объясним , что такое PCIe, в чем заключается его последняя итерация, как PCIe 3.0 сравнивается с PCIe 4.0 , и, наконец, мы обсудим , является ли PCIe 4.0 стоит приобрести для игр в 2022 году.
Что такое PCIe?
PCIe (иногда также сокращенно PCI-e или PCI Express) означает P eripheral C omponent I interconnect E xpress различные карты расширения могут взаимодействовать с материнской платой. Сюда входят видеокарты, твердотельные накопители, адаптеры Wi-Fi, модемы, карты захвата, звуковые карты и многое другое.
Самая первая версия PCIe восходит к 2003 году и к первому поколению PCI Express — PCIe 1.0. За прошедшие годы были выпущены четыре дополнительные версии, кульминацией которых стала PCIe 5.0, представленная в 2019 году, а PCIe 6.
0 планируется представить в 2021 году.
Тем не менее, PCIe 4.0 — это не совсем «последняя» версия PCIe, которая будет представлена, но это последняя версия, фактически появившаяся на рынке. Пока что AMD — единственная компания, предлагающая PCIe 4.0-совместимые чипсеты , и пройдет некоторое время, прежде чем мы увидим PCIe 5.0, не говоря уже о PCIe 6.0, реализованных в массовых потребительских материнских платах.
Кроме того, слоты PCIe также могут быть описаны в соответствии с количеством линий, которые они имеют. Наиболее распространенными вариантами являются PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16, которые имеют одну, четыре, восемь и шестнадцать линий соответственно.
Естественно, большее количество линий обеспечивает более высокую скорость передачи данных и большую общую пропускную способность , а различные платы расширения разработаны с учетом разного количества линий в зависимости от требуемой производительности.
PCIe 3.
0 против PCIe 4.0Поскольку PCIe 3.0 был выпущен еще в 2010 году, кажется, что пришло время для обновления. Итак, какой прирост производительности предлагает PCIe 4.0?
На протяжении многих лет каждое поколение PCIe предлагало примерно вдвое большую скорость передачи и пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением, и это поколение не является исключением. При сравнении чисел между PCIe 3.0 и PCIe 4.0 ситуация выглядит примерно так:
| Скорость передачи | Полоса пропускания | ||
| PCIe 3.0 | 8 GT / S | 32 GT / S | 32 GB / S |
PCIe 4.0 | 16 GT / S | 64 GB / S | 64 GB / S | |
Помимо удвоения скоростей, PCIE 4.0 не разблокировать любые основные новые функции. И, как упоминалось выше, единственные наборы микросхем (и, соответственно, единственные процессоры), которые поддерживают PCIe 4.
0, производятся AMD.
Таким образом, PCIe 4.0 явно намного превосходит бумажные , , но, как это часто бывает с игровым оборудованием, большие числа в спецификациях не обязательно указывают на лучшую производительность в играх .Тем не менее, как PCIe 4.0 работает на практике и стоит ли его приобретать?
Стоит ли переходить на PCIe 4.0 в 2022 году?
А теперь давайте ответим на главный вопрос — улучшает ли PCIe 4.0 производительность в играх?
Короче говоря: нет , нет, по крайней мере, в сколько-нибудь заметной степени .
В видео выше показано, какую производительность вы можете ожидать от RX 5700 XT, когда она установлена в слот PCIe 3.
0 x16, и как она сравнивается с тем, когда тот же графический процессор установлен в PCIe 4.0×16 один. Как вы понимаете, едва ли можно говорить о какой-либо заметной разнице.
Имея это в виду, очевидно, что нет необходимости из кожи вон лезть, чтобы получить видеокарту, процессор и материнскую плату, совместимые с PCIe 4.0, если вы хотите повысить производительность в игре, так как современная графика в настоящее время не используется для такого рода пропускная способность, которую предлагает PCIe 4.0 .
Теперь, когда дело доходит до твердотельных накопителей, это почти та же история — PCIe 4.0 дает преимущество, когда дело доходит до игр, поскольку сокращает время загрузки, но разница настолько мала, что вы ее даже не заметите.То же самое касается повседневного использования компьютера.
Однако PCIe 4.0 может предложить ощутимый прирост, если мы говорим о высокопроизводительных твердотельных накопителях NVMe , поскольку дополнительная пропускная способность, очевидно, позволит твердотельному накопителю считывать и записывать большие объемы данных за более короткий период времени.
Но, конечно, это не то, о чем вам нужно беспокоиться, если вы собираете игровой ПК, а не рабочую станцию .
Мы также должны отметить, что PCIe является как прямой, так и обратной совместимостью , поэтому вам не нужно беспокоиться о каких-либо проблемах совместимости на этом фронте.
Учитывая все вышесказанное, PCIe 4.0 в настоящее время очень легко упустить из виду в игровом ПК, поскольку он не предлагает никаких заметных новых функций, а его повышенная пропускная способность и скорость передачи данных ничего не значат, когда речь идет о реальной производительности в игре.
Заключение
Итак, в конце концов, мало смысла приобретать материнскую плату с PCIe 4.0 для игрового ПК , поскольку в настоящее время она не предлагает никаких реальных преимуществ для графических процессоров или твердотельных накопителей в отношении игр, и пройдут годы, прежде чем это произойдет.
Надеюсь, эта статья оказалась для вас полезной, и, как обычно, если вы считаете, что мы допустили какие-либо ошибки или упустили что-то важное, сообщите нам об этом в комментариях, и мы сделаем все возможное, чтобы обновить статью как можно скорее.
возможный!
PCIe 3.0 против PCIe 4.0 — в чем преимущества и сможете ли вы его запустить?
PCIe 4.0 — это последняя итерация интерфейса, который соединяет лучшую видеокарту, звуковую карту или лучший твердотельный накопитель для игр с материнской платой — по крайней мере, до PCIe 5.0 приходит. В этом руководстве мы объясним, каковы преимущества PCIe Gen 4 и совместим ли ваш собственный ПК.
Эффективно удваивает пропускную способность по сравнению с 1 ГБ/с PCIe 3.0 на линию, позволяя одновременно передавать больше данных с подключенных устройств на ЦП и наоборот. Например, в слоте x16, в который вы вставляете видеокарту, есть 16 линий, каждая из которых работает со скоростью 2 ГБ/с на PCIe 4.0, что обеспечивает максимальную однонаправленную пропускную способность 32 ГБ/с.
На данный момент вы видите большинство преимуществ PCIe 4.0 при взгляде на твердотельные накопители NVMe. В предыдущем поколении максимальная пропускная способность, доступная для слота M.
2 с четырьмя линиями PCIe, составляла 4 ГБ/с, поэтому скорость чтения и записи на твердотельных накопителях не могла превышать эту цифру. В четвертом поколении максимальная пропускная способность удваивается до 8 ГБ/с. Мы уже видим, что некоторые твердотельные накопители PCIe 4.0 достигают впечатляющей скорости последовательного чтения 7000 МБ/с, что довольно близко к верхним пределам стандарта четвертого поколения.
Вот все, что вам нужно знать о PCIe 4.0:
Совместим ли мой компьютер с PCIe 4.0?
Если вы используете один из лучших игровых процессоров AMD из линейки Zen 3 или Zen 2 в паре с материнской платой B550 или X570, вы получите совместимость с PCIe 4.0. Что касается Intel, ни один из ее нынешних чипов не имеет PCIe 4.0, хотя это окончательно изменится 30 марта с выпуском чипов Rocket Lake, спустя год после того, как AMD добавила поддержку. Лучше поздно чем никогда, правильно?
Некоторые из лучших игровых материнских плат для чипов Intel могут уже иметь PCIe 4.
0, которую вы сможете разблокировать с будущим обновлением BIOS, что избавит вас от спешки и покупки новой платы. На данный момент MSI и Asrock подтвердили, что материнские платы Z490 будут совместимы, но они, конечно, не единственные.
Какие преимущества мне дает PCIe 4.0?
Основным преимуществом стандарта четвертого поколения является более высокая скорость чтения и записи, доступная для твердотельных накопителей M.2 NVMe. При этом не все лучшие компьютерные игры запрограммированы на использование преимуществ более быстрого хранилища, и размещение их на SSD может привести к незначительной разнице во времени загрузки.Даже с некоторыми новыми играми твердотельные накопители могут иметь небольшое значение, поскольку некоторые из них все еще разрабатываются для Xbox One без твердотельных накопителей, PlayStation 4 и игровых ПК с жестким диском.
Хотя многопользовательские игры FPS, такие как CS:GO, могут загружаться быстрее, эти игры зависят от самого медленного ПК в лобби.
Они не стоят того, чтобы жертвовать дорогим пространством на SSD, когда вы все равно будете просто ждать, пока загрузятся товарищи по команде без SSD. С другой стороны, такие игры, как GTA 5, Microsoft Flight Simulator и Cyberpunk 2077, значительно выигрывают от использования сверхбыстрого диска NVMe, а время загрузки здесь может быть дополнительно сокращено благодаря более быстрому PCIe 4.0 стандарт.
Основное преимущество более быстрых твердотельных накопителей PCIe 4.0 не только ускоряет загрузку некоторых игр, но и обеспечивает более быструю работу операционной системы. Вы можете рассчитывать на мгновенную загрузку с новейшими дисками NVMe, если на них установлена ваша Windows, Linux или macOS, и быстрая загрузка программ.
Вам не нужна поддержка PCIe 4.0 для запуска серии RTX 3000 от Nvidia или линейки Radeon RX 6000 от AMD, и в любом случае прирост производительности не так заметен, когда вы используете последний стандарт с новейшими видеокартами.Если вы не используете сверхвысокую частоту обновления, большинство игр не потребляют достаточно пропускной способности PCIe, чтобы повысить производительность и по-настоящему использовать подключение.
Глядя в будущее, вы можете ожидать, что увеличение пропускной способности станет более важным, поскольку лучшие игровые мониторы вводят разрешение 4K с высокой частотой обновления в качестве нового стандарта. PCIe 4.0 и его преемник должны увеличить частоту кадров еще больше, когда появятся разрешения 8K, поскольку они будут гораздо более требовательны к пропускной способности.
как насчет будущего?
Похоже, PCIe 4.0 в качестве новейшего стандарта может быть недолгим, благодаря твердотельным накопителям PCIe 5.0 на горизонте, которые снова удвоят пропускную способность для потенциальной скорости чтения и записи до 16 000 МБ/с. скорости чтения и записи.
В настоящее время нет доступных процессоров, поддерживающих будущий стандарт PCIe 5.0 — скорее всего, он будет поставляться с процессорами Intel Alder Lake 12-го поколения и процессорами AMD Zen 4. Это не обязательно то, на что мы будем настаивать, если вы хотите создать лучший игровой ПК прямо сейчас, поскольку цены на раннее внедрение, вероятно, будут высокими, как это было во времена PCIe 4.
0 первый приземлился.
PCIe 4.0 — что нового и что нужно обновить?
AMD удостоилась чести стать первой компанией, внедрившей PCIe Gen 4 в настольные ПК, представив чипсет X570 в июне 2019 года на выставке Computex. PCIe 4.0 обещает внести множество улучшений в интерфейс PCI Express, поскольку это самое большое изменение стандарта PCIe с 2010 года. только от производителей процессоров и материнских плат, таких как AMD, но также и от производителей видеокарт, таких как Nvidia и собственного подразделения AMD Radeon.Но действительно ли вам нужен PCIe Gen 4? И если да, то как его получить? Прежде чем мы ответим на эти вопросы, нам нужно понять, что на самом деле представляет собой PCIe 4.0.
Платы X570, такие как линейка ASUS ROG X570, поддерживают PCIe Gen 4 — Изображение: ASUSЧто такое PCIe 4.0?
PCIe 4.0 — это последняя разработка широко применяемого высокоскоростного коммуникационного интерфейса, известного как PCI или Peripheral Component Interconnect Express.
Проще говоря, PCIe 4.0 — это следующая итерация интерфейса PCIe, который используется для подключения дополнительных плат, таких как видеокарты и M.2 диска к материнской плате. Текущее поколение PCIe, PCIe 3.0, является стандартом для настольных ПК с 2010 года, и теперь PCIe 4.0 обеспечивает его обновление. По сравнению со старым, но все еще довольно быстрым PCIe 3.0, новый PCIe 4.0 обеспечивает вдвое большую общую пропускную способность. То есть PCIe 4.0 обеспечивает вдвое большую пропускную способность, чем PCIe 3.0, достигая колоссальных 64 ГБ/с по сравнению с ничтожными 32 ГБ/с у PCIe 3.0 по каналу x16. На следующей диаграмме от PCI-SIG, органа, который управляет стандартом PCI, показана разница в пропускной способности между разными поколениями PCIe.
Однако эти два стандарта по-прежнему очень похожи по структуре. Основное различие заключается только в скорости передачи и, в некоторых случаях, в материале, используемом для успешной передачи сигнала на более высокой скорости.
Если PCIe 3.0 работал со скоростью 8 ГТ/с (скорость битов 0 и 1), новый PCIe 4.0 работал со скоростью 16 ГТ/с на линию. Это удваивает общую пропускную способность с 32 ГБ/с в стандарте PCIe 3.0 до 64 ГБ/с в PCIe 4.0. Однако, помимо преимущества в пропускной способности, между двумя поколениями очень мало различий, которые имеют какое-либо значение для конечного пользователя. PCIe 4.0 обеспечивает лучшую надежность и целостность сигнала для повышения производительности.
Что нового?
Итак, мы уже обсуждали, что главное отличие PCIe 4.0 от PCIe 3.0 — значительное увеличение пропускной способности. Если у PCIe 3.0 максимальная пропускная способность составляла 32 ГБ/с, то у PCIe 4.0 она удваивается до 64 ГБ/с. Что интересно, так это то, как PCIe 4.0 удается удвоить пропускную способность. Необходимо понимать технику кодирования, чтобы определить фактический объем данных, который может быть передан.
PCIe Gen 3.0 и PCIe Gen 4.0 используют метод кодирования 128b/130b, тогда как более старые поколения, такие как PCIe 2.
0, использовали метод кодирования 8b/10b. Этот метод кодирования преобразует 128-битные данные в 130-битную строку кода. Это обеспечивает выравнивание потока данных, а также обеспечивает разумное восстановление тактовой частоты. Восстановление часов — это процесс извлечения информации о времени из потока данных.Все это означает, что максимальная теоретическая пропускная способность в Гбит/с для каждого PCIe Gen 4.0 выглядит следующим образом:
16GT/sx (128b/130b) = 15,754 Гбит/с
Кодирование позволяет нам рассчитать накладные расходы, необходимые для передачи потоков данных PCIe, и это находится по следующей формуле:
([130b-128b]/130b) x 100 = 1,54%
Удвоение пропускной способности стало возможным благодаря новым контроллерам PCIe, таким как тот, что используется в чипсетах AMD X570 и B550. В процессе также используются диэлектрические материалы с низкими потерями, которые позволяют сигналам с более высокой скоростью распространяться дальше через печатные платы.
PCIe 4.0 для игр
Но что означают все эти расчеты и теоретическая двойная пропускная способность для геймеров? Можем ли мы ожидать удвоения производительности графических процессоров за счет увеличения пропускной способности? Ну, вы, наверное, уже догадались, что это просто невозможно. Да, PCIe 4.0 значительно улучшил пропускную способность подключения графического процессора к материнской плате, но это не приводит к реальной игровой производительности.Графические процессоры PCIe 4.0 существуют и сейчас: серии AMD RX 5000 (читай «Лучшие видеокарты RX 5500 XT») и серии 6000, а также серия видеокарт Nvidia RTX 3000 с поддержкой PCIe Gen 4. Однако, даже если вы соедините эти блестящие новых видеокарт PCIe Gen 4 с материнской платой PCIe Gen 4, такой как X570, и процессором PCIe Gen 4, таким как серия Ryzen 5000 на базе Zen 3 от AMD, вы все равно не увидите заметного повышения производительности.
Серия Nvidia GeForce RTX 3000 поддерживает PCIe Gen 4 Но почему? Что ж, основная причина, по которой дополнительная пропускная способность не помогает повысить производительность, заключается в том, что даже PCIe Gen 3.
0 пропускная способность в настоящее время не полностью используется видеокартами. PCIe Gen 3.0 по-прежнему предлагает большую пропускную способность, и даже самые высокопроизводительные видеокарты даже близко не приблизились к ее насыщению. На самом деле, многие карты самого высокого уровня, такие как Nvidia GeForce RTX 3080, могут работать с почти полной производительностью даже при подключении PCIe 3.0 x8 или PCIe 2.0 x16. Поэтому добавление большей пропускной способности к соединению, которое еще не насыщено, не поможет.
Больше материнских плат с новым PCIe: лучшие материнские платы для i9 9900k
Если мы попытаемся заглянуть в будущее, то увидим PCIe 4.Дополнительная пропускная способность 0 станет преимуществом в будущем. Размер ресурсов видеоигр и графическая сложность продолжают увеличиваться день ото дня, поэтому мы, наконец, можем увидеть некоторое преимущество в дополнительной скорости канала PCIe, если интерфейс PCIe 3.0 просто не поспевает за ним. Особенно с учетом того, что приложения с высокой нагрузкой, такие как машинное обучение, по-прежнему требуют все больших и больших наборов данных, PCIe 4.
0 может по-прежнему играть большую роль, позволяя машинам будущего не сдерживаться отсутствием пропускной способности канала PCIe.
PCIe 4.0 для хранения
Теперь мы подошли к основной причине, по которой PCIe 4.0 на самом деле является привлекательным обновлением. PCIe 4.0 позволяет использовать гораздо более быстрые варианты хранения. Существуют диски PCIe Gen 4, которые абсолютно превосходят даже самые быстрые диски NVMe PCIe Gen 3 с точки зрения необработанных чисел, а диски SATA просто позорят. С PCIe Gen 4 мы, наконец, видим, что диски превышают число 5 ГБ/с с точки зрения последовательного чтения, в то время как диски PCIe Gen 3 NVMe, как правило, достигают максимума около 3.5 ГБ/с. Один особенно быстрый накопитель, Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0, обеспечивает колоссальную скорость чтения 5 ГБ/с и скорость записи 4,3 ГБ/с, что примерно на 35–40 % выше, чем у самого быстрого твердотельного накопителя M.2 PCIe Gen 3. Это связано с тем, что, в отличие от видеокарт, твердотельные накопители на этой платформе действительно могут использовать дополнительную пропускную способность.
Ситуация становится еще более экстремальной, если вы добавите к этому массив RAID. Как мы объяснили в нашей статье об уровнях RAID, RAID 0 фактически удваивает скорость двух дисков, помещенных в RAID, при этом подвергая риску избыточность дисков.Gigabyte использовала дополнительную карту PCIe 4.0, содержащую четыре твердотельных накопителя PCIe M.2 емкостью 2 ТБ в RAID 0, и достигла впечатляющих скоростей чтения 15,4 ГБ/с и записи 15,5 ГБ/с. Это беспрецедентный уровень производительности, который, хотя, по общему признанию, очень дорогой, стал возможен исключительно благодаря простому улучшению пропускной способности PCIe Gen 4.
AIC, который Gigabyte использовала для увеличения пропускной способности — изображение: PCWorldКак получить PCIe 4.0?
Хотя PCIe 4.0 действительно звучит впечатляюще, когда слышишь такие цифры, как 15 Гбит/с, действительно существует определенный набор требований, которые необходимо выполнить, чтобы иметь PCIe 4.
0 и работает. По сути, есть 3 вещи, которые должны быть удовлетворены, чтобы получить PCIe Gen 4.
- Материнская плата, совместимая с PCIe Gen 4
- ЦП, совместимый с PCIe Gen 4 на материнских платах есть два набора микросхем от AMD, которые в настоящее время поддерживают PCIe Gen 4 на момент написания. Набор микросхем X570 и набор микросхем B550 — единственные два набора микросхем в команде Red, которые обеспечивают совместимость с PCIe Gen 4, и даже между этими двумя только набор микросхем X570 обеспечивает полноценную совместимость с функциями PCIe Gen 4.Более старые чипсеты B450, X470, B350 (руководство по лучшим материнским платам B350), X370, A320, а также наборы микросхем A520 не поддерживают PCIe Gen 4 и никогда не будут поддерживать, поскольку поколения PCIe не имеют обратной совместимости. Кроме того, платформа TRX40 Threadripper и серверная платформа AMD EPYC Rome также поддерживают PCIe 4-го поколения. особенность. Вскоре ожидается, что это изменится, так как подтверждено, что процессоры Intel 11 -го поколения для настольных ПК Rocket Lake будут не только работать с платами Z490, но также будут поддерживать PCIe Gen 4, так что это положительный результат от Team Blue.
Платы среднего класса B-серии и бюджетные платы H-серии вообще не поддерживают PCIe Gen 4. Подтверждено, что процессоры Intel Rocket Lake 11-го поколения также поддерживают PCIe Gen 4 — Изображение: IntelЧто касается процессоров, то серия AMD Ryzen 3000 и новая серия AMD Ryzen 5000 официально поддерживают PCIe Gen 4. Intel до сих пор не поддерживает PCIe Gen 4 на своих процессорах для настольных ПК на момент написания, но подтверждено, что будущие процессоры Rocket Lake 11 th Gen поддерживают эту функцию.
Наконец, продукты, которые вы фактически будете вставлять в слоты PCIe. Что касается графических процессоров, то видеокарты Nvidia RTX 3000, AMD RX 5000 и AMD RX 6000 официально поддерживают эту функцию. Что касается твердотельных накопителей, у нас есть множество твердотельных накопителей PCIe Gen 4 от разных производителей. Некоторые известные из них включают Corsair Force MP600, Sabrent Rocket 4.0, Samsung 980 Pro, Seagate FireCuda и твердотельный накопитель Gigabyte Aorus PCIe 4.
Corsair MP600 — один из самых быстрых накопителей PCIe Gen 4. Изображение: Corsair 0.Компромиссы
Как и в любом другом обновлении, есть несколько компромиссов, которые сочетаются с преимуществами.У обновления PCIe 4.0 не так много недостатков, но здесь и там есть несколько особенностей, о которых вам нужно знать.
Во-первых, PCIe Gen 4 сильно нагревается. Нагреваются не только сами диски, но и чипсет на материнской плате из-за реализации PCIe Gen 4. Для приводов это означает, что почти все накопители, которые мы видели до сих пор, включали в себя радиаторный кулер. Радиатор обеспечивает пассивное охлаждение микросхем памяти и поддерживает оптимальную температуру флэш-памяти NAND.Что касается чипсета, производители материнских плат решили, что лучше включить активное охлаждение, поэтому почти все платы X570 имеют встроенный вентилятор, который вращается и обеспечивает активное охлаждение чипсета под нагрузкой. Однако платы B550 избавились от вентилятора в пользу пассивного охлаждения.
Твердотельный накопитель Gigabyte Aorus PCIe Gen 4 оснащен кулером радиатора.0 реализация. Неудивительно, что платы X570, B550 и Z490 дороже, чем варианты серий B и H в обеих линейках. Это делает переход на PCIe 4.0 немного сложным, так как покупатель теперь должен взвесить преимущества PCIe 4.0 и дополнительные расходы, чтобы принять решение о покупке.Стоит ли обновлять?
Итак, есть ли у вас причина пойти и купить высококачественную материнскую плату, новый процессор и дорогой твердотельный накопитель, чтобы насладиться PCIe 4.0? Ну, наверное, нет.Основное преимущество PCIe 4.0 в настоящее время находится в отделе хранения. Если вы не создаете совершенно новую машину с нуля, в PCIe 4.0, похоже, недостаточно стимулов, чтобы гарантировать обновление с B450 или лучших материнских плат X470, или даже более старых процессоров Ryzen или Intel до более новых, если мы сохраним производительность. в одну сторону. Как мы ускользнули ранее, PCIe 4.0 также практически не влияет на игровую производительность системы, поэтому обновление видеокарты не затрагивает вопрос PCIe 4.
0 поддержка на данный момент.Если хранилище не имеет для вас первостепенного значения, а диски NVMe Gen 3 просто больше не сокращают его, PCIe 4.0, похоже, не стоит обновлять старые материнские платы. Диски PCIe Gen 4 действительно предлагают значительные преимущества для пользователей, работающих с большими файлами по сети, или профессионалов, которым требуется более высокая скорость для профессиональных приложений, редактирования видео и т. д. При этом, если вы создаете совершенно новую систему, по умолчанию следует выбирать материнские платы и процессоры PCIe, чтобы убедиться, что система не будет сдерживать какие-либо будущие обновления, если вам захочется добавить быстрый диск Gen 4 в будущем.Таким образом, нет большого стимула для обновления со старой материнской платы, но для новых сборщиков мы рекомендуем по умолчанию использовать материнские платы, поддерживающие функцию PCIe Gen 4.
Аналогичные чтения: Лучшие материнские платы X299
Все, что вам нужно знать, от спецификаций до совместимости и предупреждений
Наконец-то он здесь.
AMD получает трофей в гонке за интерфейс PCIe 4.0 следующего поколения для настольных ПК. Объединив свои превосходные процессоры Ryzen 3000, набор микросхем материнской платы X570 и новый поток PCIe 4.0, а также мощные видеокарты Radeon RX 5700 или недорогие видеокарты Radeon RX 5500 XT, потребители теперь могут создавать или покупать первые ПК на базе PCIe 4.0.PCIe 4.0 звучит захватывающе — это первое большое изменение интерфейса с 2010 года. Но, как всегда, вопросы о том, кто может его получить (а кто не может) и кому он действительно нужен, более тонки, чем вы думаете. . Продолжайте читать, чтобы узнать все подробности.
Что такое PCIe 4.0?
PCIe 4.0 — это следующая версия интерфейса PCIe.Он используется для подключения дополнительных карт и дисков M.2, а также для соединения различных микросхем внутри ПК. По сравнению со своим предшественником PCIe 3.0, PCIe 4.0 существенно удваивает общую пропускную способность. На приведенной ниже диаграмме от PCI-SIG все это хорошо показано:
. PCI SIG Если это выглядит как перегруженная пропускная способность, то так оно и есть. Воспользовавшись возможностью потроллить Intel и Nvidia, AMD провела неопубликованный тест функций PCIe от Futuremark, чтобы показать, как Ryzen 7 3800X сочетается с Radeon RX 5700 в PCIe 4.0 обеспечивал на 69% большую пропускную способность PCIe, чем Core i9-9900K и GeForce RTX 2080 Ti.
драм ДемонстрацияAMD включала в себя новый функциональный тест Futuremark PCIe. Он показал, что Radeon RX 5700 на базе PCIe 4.0 превосходит GeForce RTX 2080 Ti с PCIe 3.0 по производительности передачи.
PCIe 4.0: игровая реальность против шумихи
Одна из проблем с демонстрацией AMD, однако, заключается в том, что производительность «69 процентов», хотя, скорее всего, и реальна, на самом деле сегодня не приводит к более практичной игровой производительности.Это связано с тем, что лишь немногие игры когда-либо использовали данные со скоростью 32 Гбит/с, которые может передать современный слот x16 PCIe 3.
Ноутбуки 0.Alienware фактически ограничивают слот x8 PCIe 3.0, откачивая остальные для поддержки внешнего графического порта. Причина? Это не имеет значения (много).
Это несоответствие между спросом и предложением неоднократно подтверждалось на протяжении многих лет, и TechPowerUp снова подтвердил это, протестировав игровую производительность PCIe 4.0 с использованием Radeon RX 5700 XT и графического процессора Ryzen 3000.«Глядя на результаты, мы почти ничего не видим», — говорится на сайте. (AMD заявляет, что поддержка PCIe 4.0 в Radeon RX 5700 приносит больше преимуществ геймерам, которые также создают контент на Twitch, YouTube и т. д.)
ОднакоPCIe 4.0 имеет и другие преимущества. AMD Radeon RX 5500 XT обеспечивает невероятную энергоэффективность, впервые за 90 092 года превзойдя конкурирующие графические процессоры Nvidia 90 093 , и отчасти это связано с уменьшением энергопотребления PCIe 4.0. Таким образом, хотя эта передовая технология может не привести к более высокой частоте кадров в игре, она помогает снизить энергопотребление вашего ПК, что, в свою очередь, помогает новым графическим процессорам Radeon работать тише и холоднее, чем раньше.
Гордон Мах Унг Твердотельный накопительGigabyte M.2 PCIe 4.0 на базе Phison поддерживает хранение до 2 ТБ.
Где PCIe 4.0 имеет большее значение: Хранилище
ОднакоPCIe обещает огромный прирост в других областях ПК. Наиболее очевидным является хранилище, где AMD также продемонстрировала разницу в производительности с использованием твердотельных накопителей.
Мы наблюдали, как один твердотельный накопитель Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0 достиг скорости чтения 5 Гбит/с и записи 4,3 Гбит/с. Это примерно на 35 процентов выше, чем у некоторых более быстрых дисков M.2 твердотельных накопителя PCIe 3.0. Обзор твердотельного накопителя Corsair MP600 от Guru3D и упомянутый выше обзор твердотельного накопителя Gigabyte Aorus, проведенный TechPowerUp, показывают, что диски действительно могут достигать молниеносной скорости при перемещении массивных файлов, хотя некоторые рабочие нагрузки обеспечивают реальную производительность на уровне высокой производительности.
Гордон Мах Унг конец PCIe 3.0 NVMe SSD.Твердотельный накопитель Gigabyte M.2 PCIe 4.0 обеспечивает скорость чтения 5 Гбит/с и скорость записи 4,3 Гбит/с, что значительно выше, чем у накопителей PCIe 3.0.
Это становится еще более безумным, если вы запускаете их в RAID 0, что Gigabyte и сделала, используя PCIe 4.0 с четырьмя твердотельными накопителями PCIe 4.0 M.2 емкостью 2 ТБ. Вы можете увидеть карту ниже без кожуха. Карта, по сути, представляет собой один большой пассивный удлинитель PCIe.
Gordon Mah UngПроизводительность этой карты впечатляет: скорость чтения 15,4 Гбит/с и скорость записи 15,5 Гбит/с. Сравните это с демонстрацией Intel VROC на Computex 2017, в которой использовалось восемь дисков M.2 x4 PCIe 3.0 в RAID 0 на материнской плате X299. Это составило всего 11,6 Гбит / с.
Гордон Мах УнгС четырьмя слотами M.2 диска PCIe 4.0 в RAID 0, RAID-карта Gigabyte Aorus M.2 на базе AMD может передавать 15 ГБ в каждую сторону.
Уловка PCIe 4.0: SSD против GPU
Несмотря на то, что скорость диска 15,4 Гбит/с — это круто, следует иметь в виду, что это потребует небольшого компромисса. Обратите внимание, что указанная выше карта представляет собой карту x16 PCIe 4.0. Поскольку Ryzen 3000 «только» может поддерживать однослотовый x16 PCIe 4.0, вам нужно выбрать, поместить ли в этот слот свою графическую карту x16 PCIe 4.0 или твердотельный накопитель x16 PCIe 4.0.
Возможно, вы видели рекламу и истории, в которых утверждается, что Ryzen 3000 имеет 40 линий PCIe, так что «их много.«Это не совсем так получается.
В отличие от Ryzen Threadripper, который имеет 64 линии PCIe (Gen 3.0) в ЦП, 40 линий Ryzen 3000 являются линиями платформы. Это означает, что в ЦП их 24, из них 16 зарезервированы для карты расширения (обычно GPU), а еще четыре — для M.2 или другого устройства. Последние четыре линии PCIe используются для подключения процессора к чипсету. Сам чипсет содержит еще 16 линий PCIe 4.
0.Очевидно, что с 16 PCIe 4 пропускную способность не выжмешь.0 через четыре линии PCIe 4.0 к ЦП, поэтому любое 16-канальное устройство, работающее через южный мост чипсета, будет ограничено. Intel сделала то же самое для своих чипов Core с небольшим сокетом.
Эти дополнительные линии PCIe на южном мосту действительно используются, поскольку они позволяют производителям материнских плат подключать несколько слотов M.2 SSD, PCIe, SATA и другие порты и устройства, не отключая их — то, что было сделано в прошлое, когда у них закончилась пропускная способность PCIe.
Хотя мы не знаем окончательных конфигураций того, как можно разделить x570, ранние признаки предполагают, что южный мост может быть сконфигурирован с одним слотом x4 и тремя слотами x1 на PCIe 4.0, а остальные разобраны среди прочего оборудования на материнской плате.
Хотя вас может оттолкнуть идея размещения графического процессора x16 в слоте x4, совместно используемом с другими устройствами, вы, скорее всего, получите небольшой и относительно безболезненный удар, учитывая, что он по-прежнему эквивалентен соединению x8 PCIe 3.
Гордон Мах Унг 0.Твердотельный накопитель Gigabyte Aorus PCIe 4.0 оснащен мощными медными радиаторами, и он нуждается в них.
PCIe 4.0 будет работать в горячем режиме
Heat станет проблемой для PCIe 4.0 устройств. С переходом с PCIe 2.0 на PCIe 3.0 из него была выжата значительная часть производительности за счет повышения эффективности протокола. При переходе от PCIe 3.0 к PCIe 4.0 большая часть производительности достигается за счет увеличения тактовой частоты, что приводит к большему нагреву — настолько сильному, что причудливые радиаторы являются не просто дань моде, а необходимостью для поддержания производительности.
Чипсет для PCIe 4.0 тоже горячее. Поставщики сообщают нам, что он будет генерировать от 11 Вт (на холостом ходу, скорее всего) до 16 Вт тепла.Достаточно жарко, чтобы почти каждая материнская плата PCIe 4.0, которую мы видели, имела вентилятор для чипсета. Вентиляторы на микросхемах южного моста были довольно распространены всего 10 лет назад.
Это соображение, но, скорее всего, не проблема. Вентиляторы добавляют к системному шуму, но если все сделано правильно, вам будет трудно его услышать.
РеддитОдин пользователь Reddit возлагал большие надежды на то, что обновление Gigabyte BIOS/UEFI, похоже, включило поддержку PCIe 4.0 на старых материнских платах AMD.
PCIe 4.0 не имеет обратной совместимости
Первоначально поклонники AMD были в восторге, узнав, что совместимость с PCIe 4.0 может быть реализована на старых материнских платах x470. На самом деле, Gigabyte выпустила обновление UEFI, которое показало, что более старый x470 переходит с PCIe 3.0 на PCIe 4.0.
AMD официально вылили на эту идею ведро холодной воды. «PCIe 4.0 не будет поддерживаться на материнских платах, выпущенных до X570, поэтому серии 400 и 300 будут поддерживать PCIe 3.0», — сообщил PCWorld представитель AMD.«Эти платы были разработаны и изготовлены до возможности обеспечения функциональности PCIe 4.
PCI SIG 0, и мы не можем должным образом обеспечить производительность и стабильность работы пользователей. Мы не считаем, что это приемлемо для наших потребителей».Потребовалось почти два года, чтобы увидеть наше первое оборудование PCIe 4.0. Вероятно, вы увидите аналогичные временные рамки для PCIe 5.0.
Что насчет PCIe 5.0?
Новость о PCIe 4.0 сбивает с толку тем, что, казалось бы, одновременный выпуск PCIe 5.0, доработанная PCI SIG. Путаница несколько ложна, потому что объявление спецификации не означает, что оборудование доступно. Спецификация PCIe 4.0 была завершена в 2017 году, и теперь, примерно два года спустя, у нас есть первое оборудование PCIe 4.0. Вероятно, мы увидим такое же отставание между окончательными спецификациями и выпущенным оборудованием для PCIe 5.0.
У Intel еще нет PCIe 4.0
Единственное, что может привести к внедрению PCIe 5.0 быстрее, чем ожидалось, — это если Intel или Nvidia решат ускорить его внедрение, чтобы залить грязью AMD.
Однако официально Intel даже не объявляла о планах по внедрению PCIe 4.0, не говоря уже о PCIe 5.0. Его текущие продукты по-прежнему основаны на PCIe 3.0.PCIe 4.0 незаметно принесет больше скорости
Переход на PCIe 4.0 в целом является хорошим шагом для ПК, устраняющим узкое место для более быстрых компонентов в будущем. Просто помните, что эти интерфейсные корабли трудно повернуть. Интерфейс PCIe 4.0 и компоненты, которые могут использовать его преимущества, только начинают появляться.
Так что пока мы бы не отказались от PCIe 4.0 в новой системе или сборке — нам также придется серьезно взвесить, имеет ли смысл платить дополнительные деньги за эту функцию. Например, имеет ли смысл платить 250 долларов за материнскую плату X570 на базе PCIe 4.0 или сэкономить 100 долларов и вместо этого купить материнскую плату X470 на базе PCIe 3.0?
В конечном счете, это выбор пользователя. Но теперь у нас наконец есть варианты.
Примечание редактора: эта статья первоначально была опубликована 13 июня 2019 г.
, но была обновлена Брэдом Чакосом, чтобы добавить ссылки на обзор и дополнительную информацию после запуска AMD PCIe 4.0-совместимое оборудование. PCIe 4.0 против PCIe 3.0 GPU Benchmark
Недавно мы обсуждали PCI Express 4.0 и его роль в новой серии GeForce 30. Мы подозревали, что может быть небольшое преимущество в производительности с высокопроизводительными компонентами, такими как RTX 3080 и 3090, при использовании PCIe 4.0 по сравнению с 3.0, примерно на 5%. Мы очень кратко рассмотрели это в нашем первом обзоре и обнаружили, что в лучшем случае мы рассчитывали всего на 3%, что, честно говоря, очень мало.
Тем не менее, мы планировали более подробно изучить производительность PCIe с RTX 3080, поэтому мы собираемся сделать это сегодня. Мы рассмотрим множество различных конфигураций PCI Express с использованием Ryzen 9 3950X на платформе X570 с материнской платой MSI X570 Unify, а также Intel Core i9-10900K на платформе Z490 с использованием MSI Z490 Unify.
В обоих случаях мы используем 32 ГБ памяти DDR4-3200 CL14, а выбранная видеокарта — RTX 3080 Founders Edition.Для всех практических целей мы пропустим разговор о шине PCI Express, пропускной способности, доступной в каждом режиме, или что-либо в этом роде, поскольку мы рассмотрели это ранее, мы предполагаем, что вы уже знаете подробности, и мы Меня больше всего беспокоят цифры, так что давайте приступим к делу.
Ryzen 9 3950X PCI 3.0 против PCIe 4.0 Тесты
Начиная с Death Stranding, мы не видим реальной разницы в производительности между PCIe 4.0 и 3.0 при работе на полной пропускной способности в режиме x16. В маловероятном сценарии, когда вы используете PCIe 3.0 x8 на материнской плате X570 или B550, производительность снижается, особенно при низкой производительности на 1%, где мы видим снижение частоты кадров до 11% при 1440p, хотя обычно мы смотрим скорее на падение производительности на 7%.
Несмотря на визуально впечатляющую игру, Shadow of the Tomb Raider не потребляет много пропускной способности PCIe, и в результате мы практически не видим изменений в производительности, даже при переходе от пропускной способности PCIe 3.
0 x8 до PCIe 4.0 x16. пропускная способность.Аналогичная история при тестировании с Rainbow Six Siege, мы видим незначительное падение производительности на 2,5% в разрешении 1080p при смене версии PCIe с 4.0 на 3.0, а затем падение еще на 2% при переходе на полосу пропускания x8.Здесь действительно не на что смотреть.
F1 2020 — еще одна игра, на которую пропускная способность PCI Express заметно не влияет, и только когда мы перейдем к PCIe 3.0 x8, мы увидим некоторую потерю производительности при 1440p и 4K. Интересно, что снова 1440p получает наибольший удар, но мы говорим только о падении на 6% для этой маловероятной конфигурации.
Horizon Zero Dawn оказался более чувствительным к PCIe, чем большинство других протестированных нами игр, но даже здесь мы видим очень небольшую разницу между PCIe 3.0 и 4.0. На самом деле, мы только начинаем видеть снижение частоты кадров с PCIe 3.0 x8.
Мы знаем, что Resident Evil 3 вообще не чувствителен к процессору, по крайней мере, в разумных пределах, а также не слишком чувствителен к пропускной способности PCIe.
Мы практически не видим разницы между PCIe 3.0 и 4.0.Результаты Doom Eternal интересны, потому что мы продвигаем очень высокую частоту кадров в этой игре. Вы часто будете видеть самые большие различия в производительности при более высокой частоте кадров, и это связано с тем, что передача по шине довольно постоянна для каждого кадра независимо от разрешения, а это означает, что частота кадров является основным драйвером пропускной способности PCIe.
Порог для PCIe 3.0 x8 в этом заголовке составляет чуть более 300 кадров в секунду, в то время как x16 позволяет почти 360 кадров в секунду, а PCIe 4.0 x16 не ограничивает 3950X, обеспечивая в среднем 368 кадров в секунду.
Wolfenstein: Youngblood ведет себя аналогично Doom, поэтому, хотя мы наблюдаем снижение производительности с PCIe 3.0 x16, запасы бессмысленны.
Для тех, кто интересуется, включение такой технологии, как DLSS, мало что меняет: мы ожидаем, что запасы будут такими же, как и у собственной производительности.
Мы также видели, как люди заявляют, что трассировка лучей использует гораздо большую пропускную способность PCI Express… мы не уверены, на чем это основано, но вот цифры трассировки лучей DLSS +. Во всяком случае, это снижает потребность в пропускной способности PCIe, поскольку снижает частоту кадров.
Intel Core i9-10900K PCI 3.0 против PCIe 4.0 Тесты
Теперь кратко рассмотрим, как RTX 3080 работает с комбинацией Z490/10900K при использовании полосы пропускания PCI Express 3.0 x16 и x8. Здесь мы наблюдаем снижение средней частоты кадров на 5 % при разрешении 1080p с уменьшением на 10 % при низкой производительности на 1 %.
Даже при разрешении 4K мы наблюдаем падение средней частоты кадров на 6% и падение на 10% из-за низкой производительности на 1%, так что это довольно значительный показатель, и для некоторых пользователей это актуальная статистика, о которой я скоро расскажу.
Как мы видели ранее с Shadow of the Tomb Raider, эта игра не требует большой пропускной способности PCIe, и мы снова видим падение производительности не более чем на 5% при уменьшении пропускной способности PCIe 3.
0 вдвое.Rainbow Six Siege Пропускная способность PCIe здесь не имеет значения, особенно при играх в разрешении 1440p и 4K.
Существует небольшое снижение производительности из-за уменьшения вдвое доступной пропускной способности PCIe с PCIe 3.0 x16 до x8, снижение до 6% при 1080p, 5% при 1440p и ничего при 4K.
Мы наблюдаем аналогичный запас производительности в Horizon Zero Dawn, здесь снижение пропускной способности PCIe 3.0 снизило производительность до 5% при 1080p и 4% при 1440p без изменения данных 4K.
Мы видим снижение производительности на 5 % при разрешении 1080p в Resident Evil 3 без заметных изменений при разрешении 1440p и 4K.
Снова интересные результаты в Doom Eternal. С 3950X мы обнаружили ранее, что пропускная способность PCIe 3.0 x8 ограничивает RTX 3080 примерно до 320 кадров в секунду при 1080p, и мы видим то же самое с 10900K. В результате мы наблюдаем значительное снижение производительности на 18 % при разрешении 1080p, но незначительное изменение данных в разрешении 1440p и 4K.
Обсуждение устройства PCIe
По общему признанию, большая часть этих данных не была особенно удивительной, но все же полезно перепроверить их. Теперь есть еще один набор результатов, на который мы хотели бы обратить внимание, и это то, что часто упускается из виду в этих тестах PCI Express видеокарты.На данные PCIe 3.0 x8 для системы AMD смотреть бессмысленно, это было сделано во имя науки, хотя это может быть полезной информацией для тех, кто использует материнскую плату серии 300 или 400 с несколькими устройствами PCIe.
Эта информация гораздо более актуальна для пользователей Intel, поскольку невозможно избежать пропускной способности PCIe 3.0 x8 для вашего основного слота PCIe, если вы когда-нибудь захотите использовать дополнительный слот. Мы понимаем, что многие люди оставляют второй слот PCIe x16 незанятым, так что это касается не всех и даже не большинства пользователей Intel.Чтобы узнать, у скольких из вас есть второе или даже третье устройство PCIe, мы провели опрос.
Подавляющее большинство людей устанавливают графическую карту в свою систему и все — никакие другие слоты расширения не используются. Около четверти пользователей сказали, что они устанавливают второе устройство, будь то звуковая карта, дополнительное хранилище, карта захвата, высокоскоростная сетевая карта или любая другая карта расширения. Это может быть карта PCIe с одним портом USB, но если она установлена во дополнительный слот PCIe x16, пропускная способность будет вдвое меньше, чем у основного слота, что заставит вас работать на PCI 3.0 x8 на флагманской материнской плате Z490, например.
Если вы сделаете это на плате B550 или X570, вы будете ограничены пропускной способностью PCIe 4.0 x8 при использовании RTX 3080, а это ограничивает вас пропускной способностью PCIe 3.0 x16, поэтому производительность не снижается. Как мы только что сказали, это не то, о чем следует беспокоиться, и мы не хотим создавать нереалистичный сценарий для ограничения производительности в системах Intel, но мы просто покажем вам, что происходит в этом сценарии, для меньшей части.
пользователей, которые занимают второй слот PCIe.Начиная с Death Stranding, при запуске обоих процессоров в конфигурации x8 на x8 для основного и дополнительного слотов PCIe мы видим сопоставимую производительность на обеих платформах с немного лучшим минимумом 1% для 3950X. Затем в 4K 3950X вырвался вперед с отрывом в 3%, бессмысленная разница, хотя в этих условиях он постоянно был на несколько кадров быстрее.
AMD уже имела небольшое преимущество в производительности в Shadow of the Tomb Raider, поэтому ограничила 10900K использованием PCIe 3.0 x8 позволяет 3950X повысить производительность на 6 % при разрешении 1440p и на 5 % при разрешении 4K.
Intel получает преимущество в производительности в Tom Clancy’s Rainbow Six Осада при использовании режима x16, и это преимущество не полностью исчезает при более ограниченной пропускной способности x8. 10900K по-прежнему позволяет на 8% больше кадров при разрешении 1080p и на 3% больше при разрешении 1440p, поэтому небольшая производительность, достигнутая 10900K при переходе с пропускной способности x16 на x8, здесь не имеет большого значения.
Ранее 10900K был на 13% быстрее, чем 3950X в F1 2020 при разрешении 1080p, а здесь мы наблюдаем лишь очень незначительное изменение этого отрыва, уменьшая его до 11%.Маржа полностью устраняется в 1440p и 4K.
Из-за серьезного узкого места ЦП при разрешении 1080p в Horizon Zero Dawn с Ryzen 9 3950X снижение пропускной способности PCIe 10900K по-прежнему приводит к повышению производительности на 13%, тогда как при полной пропускной способности x16 она была на 19% быстрее. Тем не менее, мы видим одинаковую производительность в 1440p и 4K.
Результаты Resident Evil 3 здесь не меняются, потому что игра не видит снижения производительности с PCIe 3.0 x18, и он также показывает тот же уровень производительности при использовании 3950X или 10900K.
Результаты Doom Eternal интересны, по крайней мере, данные 1080p. Ранее мы видели, что без ограничений по пропускной способности PCIe 10900K на 6% быстрее, чем 3950X при 1080p с RTX 3080, однако с установленным вторым устройством PCIe он теперь на 10% медленнее, что дает AMD победу.
Производительность такая же, как и в 1440p и 4K.Что мы узнали
Короче говоря, прямо сейчас PCIe 4.0 мало что делает для повышения производительности RTX 3080. Возможно, это может измениться в будущих играх, но пока это не проблема.
Данные, которые мы получили при использовании вторичного слота PCIe x16, интересны, даже если это будет делать только часть пользователей, в конечном счете, фанаты AMD не могут использовать это как оружие, чтобы выиграть супер важные споры на форумах или Reddit. Это не та конфигурация, которую использует большинство людей, и снижение производительности не очень заметно.
Если смотреть с другой точки зрения, у поклонников AMD не может быть двух вариантов.Маржа, выражающаяся однозначным числом, не может быть значительной, если она отдает предпочтение предпочитаемому вами бренду оборудования. Даже сомнительно, насколько актуальна победа 3950X в 11% в Doom Eternal при разрешении 1080p, поскольку мы говорим о 321 кадрах в секунду против 357 кадров в секунду.
Если вы хотите в полной мере воспользоваться возможностями расширения, предлагаемыми вашим ПК, вам лучше всего сделать это с платформой, поддерживающей PCI Express 4.0, чтобы избежать каких-либо узких мест в пропускной способности. Кроме того, как мы проверили несколько месяцев назад, PCIe 4.0 позволяет новейшим и лучшим твердотельным накопителям достигать потрясающих необработанных скоростей, и второе поколение этих дисков должно появиться к концу года.
Ярлыки для покупок:
- Nvidia GeForce RTX 3080 на Amazon
- AMD Ryzen 9 3950X на Amazon
- AMD Ryzen 9 3900X на Amazon
- Материнская плата MSI X570 Unify на Amazon
- Intel Core i9-10900K на Amazon
- Материнская плата MSI Z490 Unify на Amazon
PCIe 4.0 и PCIe 3.0: в чем разница?
Автор: Karen Bannan
Экспресс-подключение периферийных компонентов (PCIe) 4.
0 был анонсирован в 2017 году, но продукты, поддерживающие этот стандарт, официально поступили в продажу в этом году. Как и в случае со многими технологическими обновлениями, у вас может возникнуть вопрос: «Нужен ли мне PCIe 4.0?» Учитывая, что и скорость передачи, и пропускная способность удвоились между PCIe 3.0 и PCIe 4.0, вы, вероятно, захотите взглянуть на новый стандарт, тем более что мы наконец-то видим поддержку PCIe 4.0 от поставщиков чипов.Что такое PCIe?
По сути, PCIe — это интерфейс, который позволяет подключать к материнской плате высокоскоростные компоненты, такие как дополнительные микросхемы, память, видеокарты и устройства хранения данных.Они доступны в пяти различных типах карт, которые подходят к материнской плате: x1, x2, x4, x8 и x16.
Как решить проблемы с правительственными данными с помощью твердотельных накопителей
Твердотельные накопители обеспечивают надежное решение для безопасного управления большими объемами данных в государственном секторе.
Скачать сейчасЭти обозначения указывают на то, что карты имеют соответствующее количество слотов, которые функционируют как каналы для передачи данных к периферийным устройствам и от них.Одна сторона полосы отправляет данные, а другая сторона их получает. Если ваш интерфейс PCIe является PCIe 4.0 x8, это означает, что он может работать с устройствами PCIe 1.0, 2.0, 3.0 и 4.0 с использованием до восьми различных линий. В этом случае вы сможете сделать больше с меньшими затратами, поскольку слот PCIe 4.0 x8 может обрабатывать почти то же, что в настоящее время может слот PCIe 3.0 x16.
Еще один приятный аспект устройств PCIe заключается в том, что они совместимы с предыдущими и предыдущими версиями, поэтому PCIe 2.0 x2 по-прежнему будет работать с интерфейсом PCIe 4.0 x8.Точно так же вы можете поместить устройство PCIe 4.0 в слот PCIe 3.0, и оно будет работать, хотя и на скоростях PCIe 3.0.
В чем разница между PCIe 3.0 и PCIe 4.0?
Самое большое различие между PCIe 3.
0 и PCIe 4.0 — это скорость передачи данных или пропускная способность. Пропускная способность PCIe 3.0 составляет 1 ГБ в секунду на линию для общей скорости передачи данных или пропускной способности до 32 ГБ/с. PCIe 4.0 удваивает пропускную способность 3.0 на линию, предоставляя пользователям скорость передачи до 64 ГБ/с.Почему это важно? Чем выше пропускная способность, тем выше производительность периферийных устройств, таких как твердотельные накопители (SSD).Недавняя статья PC Gamer высоко оценила стандарт, заявив: «Если вам нужны самые быстрые из доступных дисков, то твердотельные накопители PCIe 4.0 — это то, что вам нужно. Они быстрее любого накопителя PCIe 3.0 и будут молниеносно передавать большие файлы для таких задач, как редактирование видео».
Если вы хотите использовать много облачных ресурсов или выполнять работу с интенсивным вводом/выводом с локальными приложениями, у вас будет более высокая производительность с PCIe 4.0, чем с 3.0 интерфейс.
Нужен ли мне PCIe 4.
0? Твердотельные накопители, использующие интерфейс PCIe 4.0, будут быстрее загружать приложения и игры, а если ваша операционная система установлена на одном из них, вы также увидите увеличение скорости загрузки. Твердотельный накопитель Samsung 980 PRO с интерфейсом PCIe 4.0 является предпочтительным устройством хранения для компании MAINGEAR, которая производит специализированные игровые системы, требующие быстрой загрузки для поддержки игр с высокой графикой с минимальной задержкой.
Помимо скорости, PCIe 4.0 потребляет меньше энергии, что означает, что устройства работают с меньшим нагревом.Это также приводит к более тихому устройству. Кроме того, PCIe 4.0 идеально подходит для современных рабочих нагрузок с большим объемом данных. Инвестирование в новый стандарт также может помочь вам заложить основу для будущего, поскольку на самом деле мы только в начале разработки 4.0.
Только недавно поставщики начали разрабатывать и выпускать накопители и периферийные устройства, использующие преимущества стандарта PCIe 4.
Платы среднего класса B-серии и бюджетные платы H-серии вообще не поддерживают PCIe Gen 4. Подтверждено, что процессоры Intel Rocket Lake 11-го поколения также поддерживают PCIe Gen 4 — Изображение: Intel
0.
0 поддержка на данный момент.
PCI SIG 
0.
конец PCIe 3.0 NVMe SSD.
0.
0.
Однако официально Intel даже не объявляла о планах по внедрению PCIe 4.0, не говоря уже о PCIe 5.0. Его текущие продукты по-прежнему основаны на PCIe 3.0.
, но была обновлена Брэдом Чакосом, чтобы добавить ссылки на обзор и дополнительную информацию после запуска AMD PCIe 4.0-совместимое оборудование. 
В обоих случаях мы используем 32 ГБ памяти DDR4-3200 CL14, а выбранная видеокарта — RTX 3080 Founders Edition.
0 x8 до PCIe 4.0 x16. пропускная способность.
Мы практически не видим разницы между PCIe 3.0 и 4.0.
0 вдвое.
пользователей, которые занимают второй слот PCIe.
Производительность такая же, как и в 1440p и 4K.
0 был анонсирован в 2017 году, но продукты, поддерживающие этот стандарт, официально поступили в продажу в этом году. Как и в случае со многими технологическими обновлениями, у вас может возникнуть вопрос: «Нужен ли мне PCIe 4.0?» Учитывая, что и скорость передачи, и пропускная способность удвоились между PCIe 3.0 и PCIe 4.0, вы, вероятно, захотите взглянуть на новый стандарт, тем более что мы наконец-то видим поддержку PCIe 4.0 от поставщиков чипов.
Скачать сейчас
0 и PCIe 4.0 — это скорость передачи данных или пропускная способность. Пропускная способность PCIe 3.0 составляет 1 ГБ в секунду на линию для общей скорости передачи данных или пропускной способности до 32 ГБ/с. PCIe 4.0 удваивает пропускную способность 3.0 на линию, предоставляя пользователям скорость передачи до 64 ГБ/с.
0? Твердотельные накопители