PCIe 4.0: что нового и почему это важно

Оборудование PCI Express 4.0 наконец-то здесь. Твердотельные накопители (SSD) и видеокарты с поддержкой PCIe 4.0 дебютировали на выставке Computex 2019. И все благодаря AMD.

Более быстрые компьютерные компоненты — всегда захватывающая перспектива, но пока мы в основном говорим о заметном увеличении скорости для твердотельных накопителей M.2 NVMe. Видеокарты с поддержкой PCIe 4.0 появились летом 2019 года, но геймерам пока не нужна дополнительная пропускная способность, которую они предлагают. Дебют состоялся через два года после публикации стандарта PCIe 4.0 в середине 2017 года.

Ситуация усложняется тем, что к тому времени, когда геймеры потребуют большей пропускной способности, мы можем говорить о совершенно другой версии PCIe. Так же, как PCIe 4.0 приходит на компьютеры, PCI Special Interest Group (PCI-SIG) - орган, ответственный за выпуск новых стандартов PCIe — опубликовал версию PCIe 5.0.

Что такое PCIe?

Карты разного размера поддерживают разное максимальное количество линий PCI-Express.

Стандарт Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это то, как карты расширяющие возможности вашего компьютера взаимодействуют с вашим ПК. Сюда входят такие элементы, как видеокарты, звуковые карты, карты Wi-Fi и твердотельные накопители M.2 NVMe. Чем выше версия PCIe, тем выше пропускная способность, доступная для карт расширения системы.

Слоты расширения PCIe на вашем ПК обычно бывают четырёх видов: x1, x4, x8, x16. Эти числа обозначают, сколько «дорожек» имеет каждый слот расширения. Чем больше полос в слоте, тем быстрее данные могут поступать на карту и обратно. Современные видеокарты используют слоты x16, например, в то время как твердотельные накопители NVMe M.2 типа «жвачка» используют специальные слоты с двумя или четырьмя полосами.

PCIe также имеет обратную совместимость. Если у вас есть видеокарта PCIe 4.0, вы можете использовать её с материнской платой, предназначенной для PCIe 3.0; однако доступная пропускная способность карты будет ограничена возможностями PCIe 3.0. И наоборот, карта PCIe 3.0 может поместиться в слот PCIe 4.0, но опять же она будет ограничена PCIe 3.0.

Связанная статья: Почему порты PCI Express на материнской плате различаются по размеру? Объяснение x16, x8, x4 и x1

Что нового в PCIe 4.0?

Важнейшей особенностью любой новой версии PCIe является удвоение пропускной способности по сравнению с предыдущим поколением. О том, что это значит, говорят всевозможные цифры. Но с практической точки зрения слот PCIe 4.0 x16 теоретически может обеспечить примерно 32 гигабайта в секунду (ГБ/с) данных, передаваемых в каждом направлении, в то время как PCIe 3.0 имеет максимальную скорость, как вы уже догадались, 16 ГБ/с.

Многие люди также будут говорить о PCIe 4.0 x16 с пропускной способностью около 64 ГБ/с, но в этом случае они просто подсчитывают общий объем данных, проходящих в обоих направлениях. Как ни крути, к ПК приходит много скорости, а видеокарты, занимающие слоты PCIe 4.0 x16, уже на подходе.

Хотя, как мы уже говорили ранее, добавление полосы пропускания для видеокарт сейчас не проблема, поскольку PCIe 3.0 отлично подходит для геймеров. Периферийные устройства, такие как твердотельные накопители NVMe, предлагают наиболее заметную разницу в скорости уже сейчас, с первых дней существования нового стандарта.

Помимо увеличения скорости работы компонентов, PCIe 4.0 отличается повышенной надёжностью и целостностью сигнала для повышения производительности.

Для работы на домашнем ПК важно понимать, что PCIe 4.0 увеличивает пропускную способность в два раза по сравнению с PCIe 3.0.

Когда я смогу это получить?

Как мы упоминали ранее, Computex 2019 — это место, где PCIe 4.0 по-настоящему дебютировал с анонсами продуктов AMD, Corsair и Gigabyte, среди прочих. Intel ничего не сказала о PCIe 4.0 для потребительского оборудования — и даже утверждала, что это не поможет ускорить игры на вашем ПК, - так что на данный момент PCIe 4.0 полностью посвящён системам AMD.

Материнская плата Asus Pro WS X570

AMD анонсировала свой чипсет X570 с поддержкой PCIe 4.0 на Computex, а производители представили десятки материнских плат X570, включая ASRock, Asus, Gigabyte и MSI. Эти платы X570 не будут дешёвыми, и ожидается, что они будут выделять большое количество тепла. Практически на каждой плате от среднего бюджетного геймера до ультра-роскошного монстра с RGB-подсветкой были вентиляторы для охлаждения компонентов. На платах более высокого уровня также были добавлены дополнительные радиаторы, трубы и в некоторых случаях системы жидкостного охлаждения. И это только для самой платы, что нетипично.

Помимо материнской платы PCIe 4.0 вам понадобится процессор, который сможет её поддерживать, то есть процессор Ryzen третьего поколения. На Computex AMD анонсировала пять различных процессоров Ryzen 3000 по цене от шестиядерного процессора за 200 долларов до 12-ядерной рабочей лошадки за 500 долларов.

Computex не стал концом продвижения AMD в отношении PCIe 4.0. Несколько дней спустя на игровой конференции E3 2019 компания представила две новые видеокарты с поддержкой PCIe 4.0, включая Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700.

Старые материнские платы не получат PCIe 4.0

Новые процессоры AMD по-прежнему используют сокет AM4, как и предыдущие поколения Ryzen. Это означает, что более новые чипы Ryzen 3000 могут поместиться в материнские платы, созданные для процессоров Ryzen 2000, такие как материнские платы X470 и B450; однако для получения PCIe 4.0 вам потребуется более новая материнская плата, соответствующая новому стандарту.

Это может стать сюрпризом для некоторых поклонников PCIe, поскольку производители материнских плат уже выпустили обновления прошивки, обеспечивающие ограниченную поддержку PCIe 4.0 для старых плат. Проблема в том, что эти обновления работают только с определёнными материнскими платами, которые могут удовлетворить строгие требования PCIe 4.0. Даже в этом случае ожидается, что обновление будет работать только с верхним слотом PCIe x16 (обычно используемым для видеокарт) и, возможно, с некоторыми слотами M.2.

AMD решила, что эта мешанина обновлений слишком сложна для обычного человека. Чтобы избежать путаницы, компания положила им конец. Вы все ещё можете найти в Интернете некоторые обновления материнских плат, обеспечивающие поддержку PCIe 4.0 на старых материнских платах, но это не рекомендуется. Если вам нужен PCIe 4.0, лучший план — купить новую материнскую плату и новый процессор.

Corsair MP600 Corsair

Помимо процессоров Ryzen 3000 и материнских плат X570, Corsair также анонсировала Corsair MP600, твердотельный накопитель M.2 NVMe, который поддерживает PCIe 4.0 со скоростью чтения почти 5000 мегабайт в секунду (МБ/с).

Для сравнения: высокопроизводительный накопитель PCIe 3.0 M.2 NVMe обеспечивает скорость около 3500 Мбит/с. Новый M.2 от Corsair также имеет отвратительно выглядящий радиатор для охлаждения.

Gigabyte анонсировала твердотельный накопитель Aorus NVMe Gen 4 с такой же скоростью чтения, что и MP600 Corsair. Вместо большого радиатора твердотельный накопитель Gigabyte оснащён полностью медным теплоотводом.

Компания Patriot, менее крупный производитель систем хранения, также планирует выпустить твердотельные накопители PCIe 4.0.

PCIe 5.0 тоже был анонсирован

Если внедрение частей PCIe 4.0 было недостаточно сложным, PCI-SIG использовал Computex для анонса PCIe 5.0. И снова мы получили удвоение пропускной способности в 5.0. Вместо 32 ГБ/с в каждом направлении для слота x16 в PCIe 4.0 мы получаем 64 ГБ/с в PCIe 5.0.

Чем быстрее, тем лучше, так что мы, вероятно, скоро увидим компоненты PCIe 5.0, верно? Может быть, некоторые компании вообще проигнорируют PCIe 4.0?

Ну не так быстро.

AMD и её партнёры-производители уже вкладывают средства в PCIe 4.0, поэтому они, возможно, не захотят сразу же отказываться от неё. Кроме того, решение технических проблем, связанных с внедрением PCIe 5.0, должно занять некоторое время.

Мы уже можем видеть, что PCIe 4.0 работает быстрее, чем, например, ПК с PCIe 3.0. Это говорит о том, что мы можем не увидеть PCIe 5.0 в течение некоторого времени, поскольку производители компонентов и устройств доводят до совершенства PCIe 4.0.

С другой стороны, поскольку Intel в настоящее время без поддержки PCIe 4.0, компания может захотеть перейти на PCIe 5.0, чтобы вырваться вперёд в первенстве с AMD, но это всего лишь предположения. Пока что ни AMD, ни Intel, похоже, не заинтересованы в PCIe 5.0, так что мы можем ждать ещё несколько лет.

Пока что речь идёт о PCIe 4.0, и только для систем на базе AMD.