PCIe 4.0 - Yenilikler ve Yükseltmelisiniz?

AMD, Computex'te Haziran 2019'da X570 yonga setini piyasaya sürerek PCIe Gen 4'ü masaüstü bilgisayarlara getiren ilk şirket olma onurunu sağladı. PCIe 4.0, 2010'dan bu yana PCIe standardında yapılan en büyük değişiklik olduğu için PCI Express arayüzüne birçok iyileştirme getirmeyi vaat ediyor. Yazım tarihi itibariyle, PCIe Gen 4 hala yaygın değil, ancak yaygın olarak benimsenmeye başlıyor. yalnızca AMD gibi CPU'lar ve anakart üreticilerinden ve ayrıca Nvidia ve AMD'nin kendi Radeon bölümü gibi grafik kartı üreticilerinden. Ama gerçekten PCIe Gen 4'e ihtiyacınız var mı? Ve eğer öyleyse, nasıl elde edersiniz? Yine de bu soruları cevaplamadan önce, PCIe 4.0'ın gerçekte ne olduğunu anlamamız gerekiyor.

PCIe 4.0 nedir?

PCIe 4.0, PCI veya Peripheral Component Interconnect Express olarak bilinen, geniş çapta uygulanan, yüksek hızlı iletişim arayüzünün en yeni evrimidir. Basitçe ifade etmek gerekirse, PCIe 4.0, grafik kartları ve M.2 sürücüleri gibi eklenti kartları anakarta bağlamak için kullanılan PCIe arayüzünün bir sonraki yinelemesidir. PCIe’nin mevcut nesli PCIe 3.0, 2010 yılından beri masaüstü bilgisayarlarda bir standarttır ve PCIe 4.0 artık buna bir yükseltme sağlamaktadır. Eski ama yine de oldukça hızlı PCIe 3.0 ile karşılaştırıldığında, yeni PCIe 4.0 temelde toplam iş hacmini iki katına çıkarıyor. Yani PCIe 4.0, PCIe 3.0'a göre iki kat daha fazla bant genişliği sağlar ve 64 GB / s'ye karşılık x16 bağlantısı üzerinden yaklaşık 32 GB / s PCIe 3.0 ile gelir. PCI standardını yöneten yapı olan PCI-SIG'den alınan aşağıdaki çizelge, farklı PCIe nesilleri arasındaki bant genişliği farkını ortaya koymaktadır.

Ancak iki standart yapısal olarak hala çok benzer. Temel fark yalnızca aktarım hızlarında ve bazı durumlarda sinyalin daha yüksek bir oranda başarılı bir şekilde iletilmesini sağlamak için kullanılan malzemede yatmaktadır. PCIe 3.0'ın 8 GT / s'de çalıştığı durumlarda (bit 0s ve 1s hızı), yeni PCIe 4.0 şerit başına 16 GT / s hızında çalışıyordu. Bu, PCIe 3.0 standardının 32 GB / sn'sinden 64 GB / sn PCIe 4.0'a genel bant genişliğini ikiye katlıyor. Bant genişliği avantajının yanı sıra, son kullanıcı için herhangi bir önemi olan iki nesil arasında çok az fark vardır. PCIe 4.0, gelişmiş performans için daha iyi sinyal güvenilirliğine ve bütünlüğüne sahiptir.

Ne var ne yok?

PCIe 4.0'ı PCIe 3.0'dan ayıran ana şeyin bant genişliğindeki büyük artış olduğunu zaten tartışmıştık. PCIe 3.0'ın maksimum bant genişliği 32 GB / s olduğu yerlerde, PCIe 4.0 bunu ikiye katlayarak 64 GB / s'ye çıkarır. İlginç olan, PCIe 4.0'ın bant genişliğini ikiye katlamayı nasıl başardığıdır. Aktarılabilecek gerçek veri miktarını belirlemek için kodlama tekniği anlaşılmalıdır.

PCIe Gen 3.0 ve PCIe Gen 4.0, 128b / 130b kodlama tekniği kullanırken, PCIe 2.0 gibi eski nesiller bir 8b / 10b kodlama tekniği kullandı. Bu kodlama tekniği, 128 bitlik verileri 130 bitlik bir kod satırına dönüştürür. Bu, veri akışının hizalanmasını sağlar ve ayrıca makul saat kurtarmaya izin verir. Saat Kurtarma, bir veri akışından zamanlama bilgilerini çıkarma işlemidir. Tüm bunlar, her PCIe Gen 4.0'ın Gbps cinsinden maksimum teorik bant genişliğinin şu şekilde göründüğü anlamına gelir:

16GT / s x (128b / 130b) = 15.754Gbps

Kodlama, PCIe veri akışlarını iletmek için gereken ek yükü hesaplamamıza olanak tanır ve bu, aşağıdaki formülle bulunur:

([130b-128b] / 130b) x 100 =% 1,54

Bant genişliğini ikiye katlamak daha sonra AMD X570 ve B550 yonga setlerindeki gibi yeni PCIe denetleyicileri aracılığıyla mümkün hale geldi. Düşük Kayıplı Dielektrik Malzemeler de, daha yüksek hızlı sinyallerin PCB'ler boyunca daha fazla yayılmasına izin veren işlemde kullanılır.

Oyun için PCIe 4.0

Peki tüm bu hesaplama ve teorik çift bant genişliği oyuncular için ne anlama geliyor? Bant genişliğindeki artış nedeniyle GPU'ların performansının iki katına çıkmasını bekleyebilir miyiz? Muhtemelen şimdiye kadar bunun mümkün olmadığını tahmin etmiş olabilirsiniz. Evet, PCIe 4.0, GPU'nun ana karta bağlanabilirlik bant genişliğini çok geliştirdi, ancak bu gerçek dünya oyun performansına dönüşmüyor. PCIe 4.0 GPU'ları, hem AMD RX 5000 serisi hem de 6000 serisi ve PCIe Gen 4'ü destekleyen Nvidia RTX 3000 serisi grafik kartlarıyla artık mevcut. Ancak, bu parlak yeni PCIe Gen 4 grafik kartlarını bir PCIe ile birleştirseniz bile X570 gibi Gen 4 anakart ve AMD'den Zen 3 tabanlı Ryzen 5000 serisi gibi bir PCIe Gen 4 CPU, performansta kayda değer bir artış görmeyeceksiniz.

Ama bu neden? Ekstra bant genişliğinin performansı artırmaya yardımcı olmamasının ana nedeni, günümüzde PCIe Gen 3.0 bant genişliğinin bile grafik kartları tarafından tam olarak kullanılmamasıdır. PCIe Gen 3.0 hala çok fazla bant genişliği sunuyor ve en üst düzey grafik kartları bile onu doyurmaya bile yaklaşmadı. Aslında, Nvidia GeForce RTX 3080 gibi en üst düzey kartların çoğu, bir PCIe 3.0 x8 bağlantısı veya bir PCIe 2.0 x16 bağlantısı ile bile tam performansına yakın çalışabilir. Bu nedenle, halihazırda doygun olmayan bir bağlantıya daha fazla bant genişliği eklemek yardımcı olmayacaktır.

Yine de geleceğe bakmaya çalışırsak, PCIe 4.0’ın ekstra bant genişliğinin gelecekte bazen bir avantaj olacağını görebiliriz. Video oyununun varlık boyutu ve grafik karmaşıklığı gün geçtikçe artmaya devam ediyor, bu nedenle PCIe 3.0 arabirimi buna ayak uyduramazsa nihayet PCIe bağlantısının ekstra hızına bir miktar avantaj görebiliriz. Özellikle Makine öğrenimi gibi yoğun yük gerektiren uygulamalar daha büyük ve daha büyük veri kümeleri gerektirmeye devam ederken, PCIe 4.0, gelecekteki makinelerin PCIe bağlantı bant genişliği eksikliği nedeniyle geride kalmamasına izin vermede hala büyük bir rol oynayabilir.

Depolama için PCIe 4.0

Şimdi PCIe 4.0'ın aslında çekici bir yükseltme olmasının ana nedenine geldik. PCIe 4.0, çok daha hızlı depolama seçeneklerine izin verir. En hızlı NVMe PCIe Gen 3 sürücülerini bile ham sayılar açısından kesinlikle ezip geçen ve SATA sürücülerini mutlak utanç verici kılan PCIe Gen 4 sürücüler var. PCIe Gen 4 ile, PCIe Gen 3 NVMe sürücüleri 3,5 GB / sn civarında zirveye çıkma eğilimindeyken, nihayet, sıralı okumalar açısından 5 GB / sn sayısını geçen sürücüleri görüyoruz. Özellikle hızlı bir sürücü olan Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0, en hızlı M.2 PCIe Gen 3 SSD'den bile yaklaşık% 35-40 daha yüksek sıralı performans sağlayan 5GB / s'lik okuma ve 4.3GB / s'lik yazma hızlarına ulaşır. Bunun nedeni, grafik kartlarından farklı olarak, bu platformdaki SSD'lerin aslında ekstra bant genişliğinden yararlanabilmesidir.

Karışıma RAID eklerseniz durum daha da aşırı hale gelir. Açıkladığımız gibi RAID seviyeleri hakkındaki makalemizRAID 0, RAID'e yerleştirilen iki sürücünün hızını etkin bir şekilde ikiye katlarken, sürücülerin yedekliliğini riske atar. Gigabyte, RAID 0'da dört adet 2TB PCIe M.2 SSD tutan bir PCIe 4.0 eklenti kartı kullandı ve göz alıcı bir 15.4GB / s okuma ve 15.5GB / s yazma değeri yakaladı. Bu, kuşkusuz çok pahalı olmasına rağmen, yalnızca PCIe Gen 4'ün tamamen bant genişliği iyileştirmesiyle mümkün kılınan, benzeri görülmemiş bir performans seviyesidir.

PCIe 4.0 nasıl edinilir?

PCIe 4.0, 15GBps gibi rakamlar duyulduğunda kulağa çok etkileyici gelse de, gerçekten de PCIe 4.0'ın çalışır durumda olması için yerine getirilmesi gereken belirli bir dizi gereksinim vardır. PCIe Gen 4'ü almak için tatmin edilmesi gereken esasen 3 şey var.

• PCIe Gen 4 Uyumlu Anakart
• PCIe Gen 4 Uyumlu CPU
• PCIe Gen 4 Uyumlu GPU / SSD

Anakartlar hakkında konuşursak, şu anda yazım sırasında PCIe Gen 4'ü destekleyen AMD'den iki yonga seti var. X570 Chipset ve B550 Chipset, Red Team'de PCIe Gen 4 uyumluluğuna izin veren tek iki yonga setidir ve hatta bu ikisi arasında yalnızca X570 Chipset tam teşekküllü PCIe Gen 4 özellik uyumluluğuna izin verir. Eski B450, X470, B350, X370, A320 ve A520 Yonga Setleri PCIe Gen 4'ü desteklemez ve PCIe nesilleri geriye dönük uyumlu olmadığı için asla desteklemez. Ayrıca, TRX40 Threadripper platformu ve AMD EPYC Rome sunucu platformu da PCIe Gen 4'ü destekler.

Intel tarafında, Z490 platformu PCIe Gen 4'ü destekliyor, ancak şu anda bu özelliği destekleyen yazma sırasında Intel CPU'lar bulunmuyor. Intel’in 11^inci Gen Rocket Lake Masaüstü CPU'ları yalnızca Z490 anakartlarla değil, aynı zamanda ayrıca PCIe Gen 4'ü de destekleyecek bu da Team Blue'dan olumlu şeyler. Orta seviye B-serisi ve bütçe H-serisi anakartlar, PCIe Gen 4'ü hiçbir şekilde desteklemez.

İşlemciler gittiği sürece, hem AMD Ryzen 3000 serisi hem de yeni AMD Ryzen 5000 serisi, PCIe Gen 4'ü resmi olarak destekliyor. Intel, yazı yazarken masaüstü CPU'larında PCIe Gen 4 için hala herhangi bir desteğe sahip değil, ancak yaklaşan Rocket Lake 11^inci Gen CPU'ların bu özelliği desteklediği onaylandı.

Son olarak, aslında PCIe yuvalarına yerleştireceğiniz ürünler. GPU'lar söz konusu olduğunda, Nvidia RTX 3000 serisi, AMD RX 5000 serisi ve AMD RX 6000 serisi grafik kartları bu özelliği resmi olarak desteklemektedir. SSD'ler için, birçok farklı üretici tarafından aralarından seçim yapabileceğiniz çeşitli PCIe Gen 4 SSD'lerimiz var. Bazı dikkate değer olanlar arasında Corsair Force MP600, Sabrent Rocket 4.0, Samsung 980 Pro, Seagate FireCuda ve Gigabyte Aorus PCIe 4.0 SSD bulunur.

Uzlaşmalar

Diğer tüm yükseltmelerde olduğu gibi, avantajlarla birlikte gelen birkaç taviz vardır. PCIe 4.0 yükseltmesinin çok fazla dezavantajı yok, ancak burada ve orada farkında olmanız gereken birkaç tuhaflık var.

İlk olarak, PCIe Gen 4 çalışırken çalışır. Sadece gerçek sürücüler ısınmakla kalmaz, aynı zamanda anakart üzerindeki yonga seti de PCIe Gen 4 uygulaması nedeniyle oldukça ısınır. Sürücüler için bu, şimdiye kadar gördüğümüz neredeyse tüm sürücülerin yanlarında bir soğutucu soğutucu içerdiği anlamına geliyor. Soğutucu, bellek yongalarında pasif soğutma sağlar ve NAND Flash'ı optimum sıcaklıkta tutar. Yonga seti için, anakart üreticileri aktif soğutmayı dahil etmenin en iyisi olduğunu düşündüler, bu nedenle neredeyse tüm X570 kartlarında dönen ve yük altında yonga seti üzerinde aktif soğutma sağlayan dahili bir fan bulunuyor. Yine de B550 kartları, pasif soğutma lehine fandan kurtuldu.

Çalışırken çalışan bileşenlerin yanı sıra, PCIe 4.0 uygulamasını içeren anakartların fiyatıyla ilişkili bir uzlaşma da vardır. X570, B550 ve Z490 kartlarının her iki dizide de B serisi ve H serisi seçeneklerinden daha pahalı olması şaşırtıcı değil. Alıcının artık bir satın alma kararı vermek için PCIe 4.0'ın avantajlarını ekstra maliyetle karşılaştırması gerektiğinden, bu, PCIe 4.0'a yükseltmeyi biraz karmaşık hale getiriyor.

Yükseltmeli misin?

Öyleyse, PCIe 4.0'ın keyfini çıkarmak için dışarı çıkıp yüksek kaliteli bir anakart, daha yeni bir CPU ve pahalı bir SSD satın almanız için bir neden var mı? Muhtemelen hayır. PCIe 4.0'ın ana avantajı şu anda depolama departmanında. Sıfırdan yeni bir makine oluşturmadığınız sürece, PCIe 4.0'da B450 veya X470 anakartlarından veya hatta daha eski Ryzen veya Intel CPU'lardan daha yenilerine yükseltmeyi garanti etmek için yeterli teşvik yok gibi görünüyor. tek taraf. Daha önce atladığımız gibi, PCIe 4.0'ın sistemin oyun performansı üzerinde de çok az etkisi var ya da hiç yok, bu nedenle grafik kartı yükseltmesi şu an için PCIe 4.0 desteği sorusunu içermiyor.

Depolama sizin için son derece önemli olmadığı ve NVMe Gen 3 sürücüler artık onu kesmiyorsa, PCIe 4.0 eski anakartlardan yükseltmeye değmeyecektir. PCIe Gen 4 sürücüleri, bir ağ üzerinden büyük dosyalarla çalışan kullanıcılar veya profesyonel uygulamalar ve video düzenleme vb. İçin daha yüksek hızlara ihtiyaç duyan profesyoneller için önemli avantajlar sunar. Bununla birlikte, yepyeni bir sistem oluşturuyorsanız, varsayılan seçim şu olmalıdır. PCIe anakartları ve CPU'ları, sistemin ilerideki yükseltmeleri durdurmayacağından emin olmak için hızlı bir Gen 4 sürücüsüne düşmek istemeniz durumunda. Bu nedenle, eski bir anakarttan yükseltme yapmak için çok fazla teşvik yoktur, ancak yeni kurucular için varsayılan tavsiyemiz PCIe Gen 4 özelliğini destekleyen anakartlarla gitmek olacaktır.