PCIe 4.0: что нового и почему это важно

Оборудование PCI Express 4.0 наконец-то появилось. Твердотельные накопители (SSD) и графические карты с поддержкой PCIe 4.0 дебютировали в июне на Computex 2019. Это все благодаря AMD.

Более быстрые компьютерные комплектующие — это всегда захватывающая перспектива, но сейчас мы в основном говорим о заметном увеличении скорости для твердотельных накопителей M.2 NVMe типа «gum stick». Видеокарты с поддержкой PCIe 4.0 появятся летом 2019 года, но геймерам пока не нужна дополнительная пропускная способность, которую они предлагают. Дебют состоится через два года после публикации стандарта PCIe 4.0 в середине 2017 года.

Сложность состоит в том, что к тому времени, когда геймерам потребуется большая пропускная способность, мы можем говорить о другой версии PCIe в целом. Как только PCIe 4.0 будет доступен для ПК, PCI Special SIB (PCI-SIG) — орган, отвечающий за выпуск новых стандартов PCIe — опубликует версию PCIe 5.0.

Что такое PCIe

Стандарт Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это то, как платы расширения взаимодействуют с Вашим ПК. Сюда входят такие элементы, как графические карты, звуковые карты, карты Wi-Fi и твердотельные накопители M.2 NVMe. Чем выше версия PCIe, тем выше пропускная способность, доступная платам расширения системы.

Слоты расширения PCIe на Вашем ПК обычно бывают четырех видов: x1, x4, x8, x16. Эти цифры обозначают количество «дорожек» в каждом слоте расширения. Чем больше дорожек в слоте, тем быстрее данные могут передаваться на карту и с нее. Например, современные видеокарты используют слоты x16, а твердотельные накопители NVMe M.2 типа «gum stick» используют специальные слоты с двумя или четырьмя линиями.

PCIe также обратно совместим. Если у Вас есть видеокарта PCIe 4.0, Вы можете использовать ее с материнской платой, разработанной 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.

Что нового в PCIe 4.0

Важной особенностью любой новой версии PCIe является то, что она удваивает пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением. Но с практической точки зрения слот PCIe 4.0 x16 теоретически может обрабатывать примерно 32 гигабайта в секунду (ГБ/с) данных, проходящих в каждом направлении, в то время как PCIe 3.0 достиг максимума, как Вы уже догадались, 16 ГБ/с.

Вы можете услышать о PCIe 4.0 x16 с пропускной способностью около 64 ГБ/с, но в этом случае просто подсчитывается общий объем данных, передаваемых в обоих направлениях. Как бы то ни было, к ПК приходит очень много скорости, и графические карты, занимающие слоты PCIe 4.0 x16, уже в пути.

Хотя, как мы уже говорили ранее, добавление пропускной способности для видеокарт на самом деле не является проблемой, поскольку PCIe 3.0 отлично подходит для геймеров. Периферийные устройства, такие как твердотельные накопители NVMe, предлагают наиболее заметную разницу в скорости в первые дни существования нового стандарта.

Помимо увеличенной скорости для компонентов, PCIe 4.0 имеет лучшую надежность и целостность сигнала для повышения производительности.

Для работы с ПК дома самое важное, что нужно понимать о PCIe 4.0, это то, что он удваивает пропускную способность PCIe 3.0.

Когда его можно будет использовать

Как мы упоминали ранее, в Computex 2019 дебютировала PCIe 4.0 с анонсами продуктов от AMD, Corsair и Gigabyte. Intel ничего не сказала о PCIe 4.0 для потребительского оборудования — и даже утверждала, что это не поможет ускорить Ваши игры на ПК — поэтому сейчас PCIe 4.0 — это все о системах AMD.

AMD анонсировала свой чипсет X570 на Computex с поддержкой PCIe 4.0, а производители представили десятки материнских плат X570, включая ASRock, Asus, Gigabyte и MSI. Эти платы X570 не будут дешевыми, и ожидается, что они также будут генерировать большое количество тепла. Почти на каждой плате, от среднего бюджетного геймера до ультра роскошного RGB-оборудованного монстра, были вентиляторы для охлаждения компонентов. Платы более высокого уровня также добавили дополнительные радиаторы, трубы, а в некоторых случаях системы жидкостного охлаждения. Это только для самой платы.

В дополнение к материнской плате PCIe 4.0 Вам потребуется процессор, который может ее поддерживать, то есть процессор Ryzen третьего поколения. В Computex AMD анонсировала пять различных процессоров Ryzen 3000 по цене от шестиядерного процессора за $200 до 12-ядерного рабочего компьютера за $500. Эти новые процессоры начали поставляться с 7 июля 2019 года.

Несколько дней спустя компания выступила на игровой конференции E3 2019 с двумя новыми видеокартами, поддерживающими PCIe 4.0, включая Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700. Новые карты также были выпущены 7 июля 2019 года.

Старые материнские платы не получат PCIe 4.0

Новые процессоры AMD по-прежнему используют сокет AM4, как и предыдущие поколения Ryzen. Это означает, что новые чипы Ryzen 3000 могут быть встроены в материнские платы, созданные для процессоров Ryzen 2000, таких как материнские платы X470 и B450; однако, чтобы получить PCIe 4.0, Вам нужна более новая материнская плата, созданная для нового стандарта.

Это может стать сюрпризом для некоторых поклонников PCIe, поскольку производители материнских плат уже выпустили обновления встроенного программного обеспечения, обеспечивающие ограниченную поддержку PCIe 4.0 для старых плат. Проблема в том, что эти обновления работают только с определенными материнскими платами, которые могут справиться со строгими требованиями PCIe 4.0. Даже тогда ожидается, что обновление будет работать только с верхним слотом PCIe x16 (который обычно используется для видеокарт) и, возможно, с некоторыми слотами M.2.

AMD решила, что эти обновления были слишком сложной процедурой для обычного человека. Чтобы избежать путаницы, компания остановила их. Вы все еще можете найти некоторые обновления материнской платы в сети, которые переносят PCIe 4.0 на старые материнские платы, но они не рекомендуются. Если Вы хотите PCIe 4.0, лучший план — это приобрести новую материнскую плату и новый процессор.

Помимо процессоров Ryzen 3000 и материнских плат X570, Corsair также анонсировала Corsair MP600, SSD-накопитель M.2 NVMe, поддерживающий PCIe 4.0, со скоростью чтения почти 5000 МБ/с.

Для сравнения, производительность высокопроизводительного накопителя PCIe 3.0 M.2 NVMe составляет около 3500 Мбит/с. Новый M.2 от Corsair также имеет радиатор, чтобы держать его в прохладе. MP600 будет выпущен в июле.

Gigabyte анонсировала твердотельный накопитель Aorus NVMe Gen 4 с такой же скоростью чтения, как у Corsair MP600. Вместо большого радиатора SSD от Gigabyte поставляется с медным распределителем тепла в корпусе. Gigabyte не сказала точно, когда будет запущен SSD, но компания говорит, что он скоро появится.

Patriot, также планирует выпустить твердотельные накопители PCIe 4.0 позже в 2019 году.

PCIe 5.0 тоже был анонсирован

Если внедрение компонентов PCIe 4.0 не было достаточно сложным, PCI-SIG использовал Computex для анонса PCIe 5.0. Мы получим удвоение пропускной способности с 5.0. Вместо 32 ГБ/с в каждом направлении для слота x16 в PCIe 4.0 мы получим 64 ГБ/с с PCIe 5.0.

Чем быстрее, тем лучше, поэтому мы, вероятно, скоро увидим выход компонентов PCIe 5.0, верно? Может быть, некоторые компании вообще проигнорируют PCIe 4.0?

Ну, не так быстро.

AMD и ее партнеры по производству уже инвестируют в PCIe 4.0, поэтому они могут не захотеть сразу же переходить на новый уровень. Кроме того, преодоление технических проблем, связанных с внедрением PCIe 5.0, должно занять некоторое время.

Мы уже видим, что, например, PCIe 4.0 работает быстрее, чем ПК с PCIe 3.0. Это говорит о том, что мы можем не видеть PCIe 5.0 в течение достаточно долгого времени, поскольку производители компонентов и устройств совершенствуют PCIe 4.0.

С другой стороны, поскольку Intel в настоящее время не поддерживает PCIe 4.0, компания может захотеть перейти сразу к PCIe 5.0, чтобы забрать часть рынка у AMD, но это всего лишь предположение. Пока что ни AMD, ни Intel не проявляют особого интереса к PCIe 5.0, так что мы можем подождать еще несколько лет.

Пока это все о PCIe 4.0 и только для систем на базе AMD.