AMD si uvedením čipové sady X570 v červnu 2019 na veletrhu Computex zajistilo čest být první společností, která přinesla PCIe Gen 4 pro stolní počítače. PCIe 4.0 slibuje, že do rozhraní PCI Express přinese mnoho vylepšení, protože se jedná o největší změnu standardu PCIe od roku 2010. V době psaní tohoto dokumentu není PCIe Gen 4 stále ještě rozšířená, ale začíná se dostávat širokého přijetí ne pouze od výrobců procesorů a základních desek, jako je AMD, ale také od výrobců grafických karet, jako je Nvidia a vlastní divize Radeon AMD. Ale opravdu potřebujete PCIe Gen 4? A pokud ano, jak to získáte? Než však na tyto otázky odpovíme, musíme pochopit, co ve skutečnosti PCIe 4.0 je.
Desky X570 jako řada ASUS ROG X570 podporují PCIe Gen 4 - Obrázek: ASUS
Co je PCIe 4.0?
PCIe 4.0 je nejnovějším vývojem široce implementovaného vysokorychlostního komunikačního rozhraní známého jako PCI nebo Peripheral Component Interconnect Express. Jednoduše řečeno, PCIe 4.0 je další iterací rozhraní PCIe, které se používá k připojení doplňkových karet, jako jsou grafické karty a disky M.2, k základní desce. Současná generace PCIe, PCIe 3.0, je standardem pro stolní počítače od roku 2010 a PCIe 4.0 nyní poskytuje její upgrade. Ve srovnání se staršími, ale stále velmi rychlými PCIe 3.0 poskytuje nový PCIe 4.0 v podstatě dvojnásobnou celkovou propustnost. To znamená, že PCIe 4.0 poskytuje dvojnásobnou šířku pásma jako PCIe 3.0, přichází na neuvěřitelných 64 GB / s oproti neuvěřitelných 32 GB / s PCIe 3.0 přes x16 linku. Následující tabulka od PCI-SIG, orgánu, který spravuje standard PCI, stanoví rozdíl v šířce pásma mezi různými generacemi PCIe.
Vylepšení generování šířky pásma PCIe - Obrázek: PCI-SIG
Tyto dva standardy jsou však strukturálně stále velmi podobné. Klíčový rozdíl spočívá pouze v přenosových rychlostech a v některých případech v materiálu použitém k dosažení úspěšného přenosu signálu při vyšší rychlosti. Tam, kde PCIe 3.0 pracovalo na 8 GT / s (rychlost bitů 0 s a 1 s), nová PCIe 4.0 fungovala na 16 GT / s na linku. To zdvojnásobuje celkovou šířku pásma z 32 GB / s standardu PCIe 3.0 na 64 GB / s PCIe 4.0. Kromě výhody šířky pásma se však mezi dvěma generacemi, které mají pro koncového uživatele nějaký význam, liší jen velmi málo. PCIe 4.0 má lepší spolehlivost a integritu signálu pro lepší výkon.
Co je nového?
Již jsme diskutovali o tom, že hlavní věcí, která odlišuje PCIe 4.0 od PCIe 3.0, je hlavní zvýšení šířky pásma. Tam, kde měla PCIe 3.0 maximální šířku pásma 32 GB / s, se PCIe 4.0 zdvojnásobuje na 64 GB / s. Zajímavé však je, jak dokáže PCIe 4.0 zdvojnásobit šířku pásma. Musí být pochopena technika kódování, aby se určilo skutečné množství dat, které lze přenést.
PCIe Gen 3.0 a PCIe Gen 4.0 používají techniku kódování 128b / 130b, zatímco starší generace jako PCIe 2.0 používaly techniku kódování 8b / 10b. Tato technika kódování transformuje 128bitová data na 130bitový řádek kódu. Tím je zajištěno zarovnání datového toku a také je umožněno přiměřené obnovení hodin. Clock Recovery je proces extrakce časových informací z datového proudu. To vše znamená, že maximální teoretická šířka pásma v Gb / s každé PCIe Gen 4.0 vypadá takto:
16 GT / s x (128 b / 130 b) = 15 754 Gb / s
Kódování nám umožňuje vypočítat režii potřebnou k přenosu datových toků PCIe, což lze zjistit podle následujícího vzorce:
([130b-128b] / 130b) x 100 = 1,54%
Zdvojnásobení šířky pásma je pak možné díky novým řadičům PCIe, jako je ten na čipových sadách AMD X570 a B550. V procesu se také používají dielektrické materiály s nízkou ztrátou, což umožňuje další šíření signálů s vyšší rychlostí přes PCB.
Generační vylepšení standardů PCIe - Obrázek: PCI-SIG
PCIe 4.0 pro hraní her
Co však pro hráče znamená celý tento výpočet a teoretická dvojnásobná šířka pásma? Můžeme očekávat, že se výkon GPU zdvojnásobí kvůli nárůstu šířky pásma? Pravděpodobně jste už asi uhodli, že to prostě není možné. Ano, PCIe 4.0 výrazně zlepšil šířku pásma připojení GPU k základní desce, ale to se neprojevuje ve skutečném herním výkonu. Grafické karty PCIe 4.0 nyní existují, a to jak u řady AMD RX 5000, tak u řady 6000, stejně jako u řady grafických karet Nvidia RTX 3000 podporujících PCIe Gen 4. Nicméně, i když tyto lesklé nové grafické karty PCIe Gen 4 spojíte s PCIe Základní deska Gen 4, jako je X570, a procesor PCIe Gen 4, jako je řada Ryzen 5000 na bázi Zen 3 od AMD, stále neuvidíte znatelný nárůst výkonu.
Řada Nvidia GeForce RTX 3000 podporuje PCIe Gen 4
Ale proč? Hlavním důvodem, proč extra šířka pásma nepomáhá zlepšovat výkon, je to, že grafická karta dnes plně nevyužívá ani šířku pásma PCIe Gen 3.0. PCIe Gen 3.0 stále nabízí velkou šířku pásma a dokonce i ty nejmodernější grafické karty se ani nepřiblížily k jeho nasycení. Ve skutečnosti může mnoho karet nejvyšší třídy, jako je Nvidia GeForce RTX 3080, běžet téměř na plný výkon, dokonce i s linkami PCIe 3.0 x8 nebo PCIe 2.0 x16. Proto přidání větší šířky pásma k připojení, které ještě není nasycené, nepomůže.
Pokud se však pokusíme podívat do budoucnosti, uvidíme, že někdy v budoucnu bude výhodou další šířka pásma PCIe 4.0. Velikost aktiv videohry a grafická složitost se den ode dne zvyšují, takže konečně můžeme vidět nějakou výhodu v extra rychlosti propojení PCIe, pokud rozhraní PCIe 3.0 prostě nedokáže držet krok. Zejména u aplikací náročných na zatížení, jako je Machine learning, které i nadále vyžadují stále větší datové sady, může PCIe 4.0 stále hrát velkou roli v tom, že neumožní strojům budoucnosti, aby nebyly zadržovány nedostatkem šířky pásma linky PCIe.
PCIe 4.0 pro úložiště
Nyní se dostáváme k hlavnímu důvodu, proč je PCIe 4.0 ve skutečnosti atraktivní upgradem. PCIe 4.0 umožňuje mnohem, mnohem rychlejší možnosti ukládání. Existují disky PCIe Gen 4, které absolutně rozdrtí i ty nejrychlejší disky NVMe PCIe Gen 3, pokud jde o hrubé počty, a SATA disky absolutně zahanbí. S PCIe Gen 4 konečně vidíme disky překračující číslo 5 GB / s, pokud jde o sekvenční čtení, zatímco disky PCIe Gen 3 NVMe mají tendenci k vrcholu kolem 3,5 GB / s. Jeden zvlášť rychlý disk, Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0 zasáhne neuvěřitelných 5 GB / s čtení a 4,3 GB / s zápisů, což je o 35-40% vyšší sekvenční výkon než dokonce nejrychlejší M.2 PCIe Gen 3 SSD. Je to proto, že na rozdíl od grafických karet mohou disky SSD na této platformě ve skutečnosti využít extra šířky pásma.
Rychlost disků SSD PCIe Gen 4 - Obrázek: HotHardware
Situace bude ještě extrémnější, pokud do mixu přidáte RAID. Jak jsme vysvětlili v náš článek o úrovních RAID „RAID 0 efektivně zdvojnásobuje rychlost dvou disků, které jsou vloženy do pole RAID, a současně ohrožuje redundanci disků. Gigabyte použil přídavnou kartu PCIe 4.0, která drží čtyři 2TB PCIe M.2 SSD v RAID 0, a dosáhla ohromujících 15,4 GB / s čtení a 15,5 GB / s zápisů. Jedná se o bezprecedentní úroveň výkonu, která, i když je nepochybně velmi nákladná, byla umožněna výhradně díky naprostému zlepšení šířky pásma u PCIe Gen 4.
AIC, které Gigabyte použil k šíření šílených čísel šířky pásma - Obrázek: PCWorld
Jak získat PCIe 4.0?
Zatímco PCIe 4.0 zní velmi působivě, když člověk uslyší čísla jako 15 GB / s, existuje opravdu zvláštní soubor požadavků, které je třeba splnit, aby byl PCIe 4.0 funkční. Pro získání PCIe Gen 4 je třeba splnit v podstatě 3 věci.
- Základní deska kompatibilní s PCIe Gen 4
- Kompatibilní procesor PCIe Gen 4
- GPU / SSD kompatibilní s PCIe Gen 4
Pokud mluvíme o základních deskách, existují dvě čipové sady od AMD, které v době psaní v současné době podporují PCIe Gen 4. Čipová sada X570 a čipová sada B550 jsou jediné dvě čipové sady v týmu Red, které umožňují kompatibilitu s PCIe Gen 4, a dokonce i mezi těmito dvěma čipsety X570 umožňují plnohodnotnou kompatibilitu funkcí PCIe Gen 4. Starší čipy B450, X470, B350, X370, A320 a A520 nepodporují PCIe Gen 4 a nikdy nebudou, protože generace PCIe nejsou zpětně kompatibilní. Platforma TRX40 Threadripper a serverová platforma AMD EPYC Rome také podporují PCIe Gen 4.
Na straně Intel platforma Z490 nepodporuje PCIe Gen 4, i když v současné době nejsou v době psaní žádné CPU Intel, které by tuto funkci podporovaly. Očekává se, že se to brzy změní, protože se potvrdí, že Intel 11thDesktopové procesory Gen Rocket Lake nebudou fungovat pouze s deskami Z490, ale bude také podporovat PCIe Gen 4 takže to je pozitivní věc od týmu Blue. Středové řady B a levné řady H nepodporují vůbec PCIe Gen 4.
U procesorů Intel Rocket Lake 11. generace je potvrzeno, že mají také podporu PCIe Gen 4 - Obrázek: Intel
Pokud jde o procesory, jak řady AMD Ryzen 3000, tak nová řada AMD Ryzen 5000 oficiálně podporují PCIe Gen 4. Intel stále nemá žádnou podporu pro PCIe Gen 4 na svých desktopových procesorech v době psaní, ale nadcházející Rocket Lake 11thJe potvrzeno, že procesory Gen podporují tuto funkci.
A konečně produkty, které skutečně vložíte do slotů PCIe. Pokud jde o GPU, tuto funkci oficiálně podporují řady Nvidia RTX 3000, AMD RX 5000 a AMD RX 6000. Co se týče SSD, máme na výběr z mnoha SSD PCIe Gen 4 od mnoha různých výrobců. Mezi pozoruhodné patří Corsair Force MP600, Sabrent Rocket 4.0, Samsung 980 Pro, Seagate FireCuda a SSD Gigabyte Aorus PCIe 4.0.
Corsair MP600 je jedním z nejrychlejších disků PCIe Gen 4 - Obrázek: Corsair
Kompromisy
Stejně jako u jakéhokoli jiného upgradu existuje několik kompromisů, které jsou spojeny s výhodami. Upgrade na PCIe 4.0 nemá mnoho nevýhod, ale zde a tam je několik vtípků, které si musíte uvědomit.
Za prvé, PCIe Gen 4 běží velmi dobře. Skutečné disky nejen běží, ale i čipová sada na základní desce je díky implementaci PCIe Gen 4 docela horká. U pohonů to znamená, že téměř všechny pohony, které jsme dosud viděli, k nim mají chladič chladiče. Chladič poskytuje pasivní chlazení paměťových čipů a udržuje NAND Flash na optimální teplotě. U čipové sady si výrobci základních desek mysleli, že je nejlepší zahrnout aktivní chlazení, takže téměř všechny desky X570 mají zabudovaný ventilátor, který se otáčí a zajišťuje aktivní chlazení nad čipovou sadou při zatížení. Desky B550 se ale zbavily ventilátoru ve prospěch pasivního chlazení.
SSD Gigabyte Aorus PCIe Gen 4 je vybaven chladičem chladiče - Obrázek: Gigabyte
Kromě hot running komponent existuje také kompromis, který je spojen s cenou základních desek, které obsahují implementaci PCIe 4.0. Není žádným překvapením, že desky X570, B550 a Z490 jsou dražší než možnosti řady B a řady H v obou sestavách. Díky tomu je upgrade na PCIe 4.0 trochu komplikovaný, protože kupující nyní musí při rozhodování o nákupu zvážit výhody PCIe 4.0 oproti dodatečným nákladům.
Měli byste upgradovat?
Existuje tedy důvod, proč si chcete užít PCIe 4.0 a koupit si základní desku vyšší třídy, novější procesor a drahé SSD? Pravděpodobně ne. Hlavní výhoda PCIe 4.0 je v současné době v úložišti. Pokud nevytváříte zcela nový stroj od nuly, nezdá se, že by v PCIe 4.0 existovala dostatečná pobídka, která by zaručila upgrade z desek B450 nebo X470, nebo dokonce starších procesorů Ryzen nebo Intel na novější, pokud ponecháme výkon na jedna strana. Jak jsme se již dříve vyhnuli, PCIe 4.0 má malý nebo žádný vliv na herní výkon systému, takže upgrade grafické karty již nezahrnuje otázku podpory PCIe 4.0.
Pokud pro vás úložiště není nanejvýš důležité a disky NVMe Gen 3 to už neřeší, zdá se, že PCIe 4.0 nestojí za upgrade ze starších základních desek. Jednotky PCIe Gen 4 nabízejí významné výhody uživatelům pracujícím s velkými soubory v síti nebo profesionálům, kteří potřebují vyšší rychlost pro profesionální aplikace a úpravy videa atd. S tím se říká, že pokud vytváříte zcela nový systém, výchozí volbou by mělo být základní desky a procesory PCIe, aby se ujistil, že systém neudrží žádné budoucí upgrady, pokud byste chtěli upustit od rychlé jednotky Gen 4. Proto není velká motivace upgradovat ze starší základní desky, ale pro nové tvůrce by naším výchozím doporučením bylo jít se základními deskami, které podporují funkci PCIe Gen 4.
![[Oprava] Zadaná adresa není platná chyba Skype](https://jf-balio.pt/img/how-tos/27/address-you-typed-is-not-valid-skype-error.jpg)
