Что даёт интерфейс PCI-E 5.0 в современных компьютерах

Категория: Жёсткий диск / Железо и периферия / Процессор / Видеокарты
Добавил: access_timeОпубликовано: 20-01-2022 visibilityПросмотров: 21 769 chat_bubble_outlineКомментариев: 11
Что даёт интерфейс PCI-E 5.0 в современных компьютерах

Содержание:

В этой публикации, друзья, поговорим с вами об относительно новом интерфейсе передачи данных PCI-E 5.0. Относительно новый этот интерфейс, поскольку недавно, в январе 2022 года принят как стандарт уже интерфейс PCI-E 6.0. Предшественник же PCI-E 5.0 был принят был как стандарт в 2019 году, но массовую реализацию в компьютерном железе получил только недавно, с выходом в конце 2021 года десктопных процессоров Intel Core 12-го поколения Alder Lake. Поддержка PCI-E 5.0 обещается также новым поколением десктопных процессоров Ryzen 7000 на архитектуре Zen 4, которые компания AMD собирается выпустить в этом, 2022 году. Некоторые производители SSD NVMe заявили о создании накопителей с интерфейсом PCI-E 5.0, а компания Samsung даже уже представила свой первый такой накопитель. Увы, не всё просто пока что с PCI-E 5.0. Давайте разберёмся с этим интерфейсом – что он являет собой, и в чём заключаются его сложности на данном этапе.


Что даёт интерфейс PCI-E 5.0 в современных компьютерах


Что такое PCI-E 5.0

Итак, друзья, PCI-E 5.0 (PCI Express 5.0) – компьютерная шина передачи данных с версией интерфейса 5.0. По устоявшейся традиции для PCI-E пропускная способность версии 5.0 вдвое больше предыдущей версии 4.0, и имеет место быть обратная совместимость с предыдущими версиями, т.е. если мы подключим к разъёму PCI-E 5.0 устройство с ранней версией, либо устройство PCI-E 5.0 подключим к разъёму с ранней версией, всё будет работать на скоростях ранней версии – 4.0, 3.0 или 2.0. Разъём PCI-E может иметь от 1-й (х1) до 16-ти (х16) линий (в массовом сегменте). Пропускная способность одной линии PCI-E 5.0 составляет 32 ГТ/с, т.е. примерно 4 Гб/с. Соответственно, чем больше у разъёма линий, тем больше в целом его пропускная способность. И у разъёма PCI-E 5.0 с 16-ю линиями (х16) для подключения видеокарт пропускная способность составляет примерно 64 Гб.

Это огромнейший на сегодняшний день потенциал, осмыслить его можно, посмотрев таблицу эволюции интерфейса PCI-E. 

 

Год выпуска

Скорость

передачи

одной

линии

PCI-E х1

PCI-E х2

PCI-E х4

PCI-E х8

PCI-E х16

PCI-E 1.0

2002

2.5 ГТ/с

250 Mб/с

500 Mб/с

1 Гб/с

2 Гб/с

4 Гб/с

PCI-E 2.0

2007

5 ГТ/с

500 Mб/с

1 Гб/с

2 Гб/с

4 Гб/с

8 Гб/с

PCI-E 3.0

2010

8 ГТ/с

~Гб/с

~2 Гб/с

~4 Гб/с

~8 Гб/с

~16 Гб/с

PCI-E 4.0

2017

16 ГТ/с

~2 Гб/с

~4 Гб/с

~8 Гб/с

~16 Гб/с

~32 Гб/с

PCI-E 5.0

2019

32 ГТ/с

~4 Гб/с

~8 Гб/с

~16 Гб/с

~32 Гб/с

~64 Гб/с

PCI-E 6.0

2022

64 ГТ/с

~8Гб/с

~16 Гб/с

~32 Гб/с

~64 Гб/с

~128 Гб/с

Шина PCI-E предназначена для подключения разного рода устройств к компьютеру – видеокарт, SSD NVMe, сетевых адаптеров, звуковых карт, различных контроллеров-переходников, которые преобразуют PCI-E в иные интерфейсы и разъёмы подключения (SATA, USB, M.2), сервисных и промышленных устройств. Многим из этих устройств не нужна большая пропускная способность, в массовом сегменте возможности PCI-E 5.0 могут открыть новые горизонты только двум устройствам – видеокартам и накопителям SSD NVMe. Ну и в далёкой, плохо обозримой перспективе можно говорить о возможностях сокращения числа линий PCI-E 5.0 используемыми устройствами, что даст возможность увеличения подключений таких устройств. Пока же реально мы имеем очень немногое:

  • Реализованный в процессорах Intel Core 12-го поколения интерфейс PCI-E 5.0, но даже не во всех моделях, и реализованный только в виде 16-ти линий для слота PCI-E х16;
  • Отсутствие поддержки PCI-E 5.0 чипсетами 600-й серии Intel под 12-е поколение;
  • Отсутствие видеокарт PCI-E 5.0;
  • Единичные накопители SSD NVMe PCI-E 5.0.

А теперь давайте разберёмся детально со всеми этими аспектами.


Intel Core 12-го поколения

Итак, билет в реальную массовую жизнь интерфейсу PCI-E 5.0 дали процессоры Intel Core 12-го поколения. Эти процессоры первые с поддержкой PCI-E 5.0, но это поддержка только 16 линий из возможных 20. Оставшиеся 4 линии идут PCI-E 4.0. Не все процессоры Intel Core 12-го поколения поддерживают PCI-E 5.0, в каждой из линеек – Core i3, i5, i7, i9 - есть некоторые модели, которые идут с поддержкой 16-ти линий PCI-E 4.0 и 4-х линий PCI-E 3.0. Это, друзья, первый намёк на то, что PCI-E 5.0 – интерфейс на перспективу, возможно, не ближнюю. 16 процессорных линий PCI-E 5.0 нам даются только на один слот PCI-E х16, который мы как хотим, так и используем. Хотим, втыкаем туда видеокарту PCI-E 5.0, а хотим – переходник под накопитель SSD PCI-E 5.0. Переходник – единственный способ подключить такой накопитель, ибо оставшиеся из двадцатки 4 процессорные линии и все чипсетные линии, которые идут на слот M.2 для SSD NVMe – это PCI-E 4.0. Так, на материнских платах на чипсетах 600-й серии под Intel Core 12-го поколения процессорные 16 линий PCI-E 5.0 мы получаем в слоте PCI-E х16.

А в слотах M.2 для подключения SSD NVMe нам даётся только PCI-E 4.0.

И если у нас в слот PCI-E 5.0 х16 будет воткнута видеокарта, то никакой SSD PCI-E 5.0 с переходником мы уже никуда не вставим. Но даже если у нас PCI-E 5.0 х16 будет свободен по причине использования интегрированной графики, нужно ли в принципе заморачиваться с SSD PCI-E 5.0, да ещё и с переходником под него?


SSD NVMe PCI-E 5.0

О подготовке накопителей SSD NVMe с интерфейсом PCI-E 5.0 успели заявить несколько производителей устройств, но компания Samsung – передовик на рынке SSD-накопителей – уже успела и представить публике накопитель PCI-E 5.0 PM1743. Это SSD корпоративного сегмента в форм-факторе E3.S.

В системе на базе процессора 12-го поколения Intel Core i9-12900K этот накопитель смог выдать в синтетических тестах впечатляющие скорости: последовательное чтение - 13.8 Гб/с, последовательная запись – 6.6 Гб/с. Увы, нет сведений о том, какие реальные скорости копирования данных у этого накопителя. А они у SSD NVMe от синтетических тестов разительно отличаются. Так, даже самые быстрые SSD NVMe PCI-E 4.0 в синтетике могут читать данные с последовательной скоростью порядка 7000 Мб/с, а записывать - с последовательной скоростью порядка 5000 Мб/с. Но при обычном копировании данных в проводнике Windows выдают скорость записи не более 2000 Мб/с. И это только в рамках SLC-кэша. За его пределами скорость записи просаживается в лучшем случае до 700 Мб/с. В плане записи данных пропускная способность PCI-E 4.0 не является узким местом SSD NVMe. Как и не является узким местом рандомной обработки данных: в условиях большой глубины очереди в лучшем случае скорость чтения и записи будет немногим больше 500 Мб/с.


Представив накопитель PCI-E 5.0 именно корпоративного сегмента, компания Samsung даёт понять, что сейчас обычным пользовательским массам такой потенциал не нужен. И это второй намёк на то, что в массовом сегменте реальное применение PCI-E 5.0 вилами по воде писано. Рынок SSD NVMe только сейчас начинает активно пестреть разнообразием накопителей PCI-E 4.0 и светиться дружелюбием цен на накопители PCI-E 3.0. Имеющие огромный избыточный потенциал для массового рынка накопители PCI-E 5.0 в этой идиллии будут слонами в посудной лавке…


Видеокарты PCI-E 5.0

Видеокарт с PCI-E 5.0 нет ещё. Ходили слухи, что поддержку PCI-E 5.0 получит топовая видеокарта Nvidia GeForce RTX 3090 Ti, которая пока что только анонсирована. Но по неофициальным данным, которые известны на данный момент, эта видеокарта будет поддерживать PCI-E 4.0. Что дадут на деле в работе видеокарт возможности интерфейса PCI-E 5.0 - тайна, покрытая мраком. Предположительно PCI-E 5.0 хорошо скажется на сложных задачах типа рендеринга видео в 8К, но вряд ли сможет предложить весомый прирост производительности в играх, ибо с ними прекрасно справляются даже видеокарты PCI-E 3.0. Практическая же разница в использовании PCI-E 4.0 и 3.0 оставляет желать лучшего – прирост производительности в играх до 5%. Интерфейс подключения PCI-E никак не является узким местом видеокарт, у таковых с PCI-E 3.0 на 16 линиях он составляет примерно 16 Гб/с, а с PCI-E 4.0 – примерно 32 Гб/с.



Вот, друзья, что такое интерфейс PCI-E 5.0. Пока что это голый потенциал, тем не менее его реализацию в процессорах Intel Core 12-го поколения не стоит рассматривать как маркетинговый ход производителя. Это процессоры, опережающие своё время во многих аспектах. Они с хорошим заделом на будущее и с передовой производительностью. Ну а видеокарты PCI-E 5.0 рано или поздно появятся, был бы ещё прок с этого интерфейса. По этой теме также можете почитать о предшественнике – интерфейсе PCI-E 4.0 - в статье «PCI Express 3.0 и 4.0: разница есть или нет». И ещё ловите мануал «Как узнать PCI-E на компьютере».


tagsКлючевые слова
     Рекомендуем другие статьи по данной теме
Ctrl
Enter
Заметили ошибку
Выделите и нажмите Ctrl+Enter

Добавить комментарий

Комментарии (11)

  1. img
    10 мая 2022 21:54 Гость Павел
    Гость
    Гость Vlad,

    Процессоры Intel с маркировкой F (12600KF) означают выключенное аппаратно графическое ядро, воспользоваться которым вы не сможете, так что лучше берите 12600K

    Цитировать replyОтветить
  2. img
    25 января 2022 06:32 glavred
    Администратор
    Гость Vlad,

    Переходник имелся в виду карта (плата) расширения PCI-E. Можете посмотреть, какие вообще бывают карты расширения PCI-E. А вот такие, которые идут с 8 линиями.

    Цитировать replyОтветить
  3. img
    24 января 2022 23:51 Гость Vlad
    Гость
    Лучше взять процессор без Intel Graphics и купить минимальную дискретную видеокарту.

    Не хочу я покупать такую видеокарту.

    Если хотите принципиально Intel Graphics, то слот PCI-E х16 можно занять переходником под слоты M.2 для SSD NVMe

    А что за переходник? Назовите хоть одну модель?

    Цитировать replyОтветить
  4. img
    23 января 2022 20:16 glavred
    Администратор
    Гость Vlad,

    Лучше взять процессор без Intel Graphics и купить минимальную дискретную видеокарту. Если хотите принципиально Intel Graphics, то слот PCI-E х16 можно занять переходником под слоты M.2 для SSD NVMe. Но у вас и так интегрированных в плату слотов M.2 должно быть от 2-х штук.

    Цитировать replyОтветить
  5. img
    23 января 2022 20:10 glavred
    Администратор
    Xayc Channel,

    В спецификациях процессора ниже есть строчка:

    Конфигурации PCI Express ‡ Up to 1x16+4, 2x8+4

    1x16 - это PCI-E 5.0 х16,

    +4 - это PCI-E 4.0 х4,

    2x8+4 - это альтернативная конфигурация выделения линий PCI-E по схожему принципу.

    Цитировать replyОтветить
  6. img
    23 января 2022 19:33 Xayc Channel
    Гость
    массовую жизнь интерфейсу PCI-E 5.0 дали процессоры Intel Core 12-го поколения. Эти процессоры первые с поддержкой PCI-E 5.0, но это поддержка только 16 линий из возможных 20. Оставшиеся 4 линии идут PCI-E 4.0.

    Значит процессор Core i5-12600KF имеет 16 линий PCI-E 5.0 и 4 линии PCI-E 4.0, всего 20? Но в характеристиках того же Core i5-12600KF на сайте производителя указано, что у него имеется просто 20 линий PCI-E 5.0! Или я неправильно понял?

    https://www.intel.ru/content/www/ru/ru/products/sku/134590/intel-core-i512600kf
    -processor-20m-cache-up-to-4-90-ghz/specifications.html

    если точнее, то там написано - Редакция PCI Express 5.0 and 4.0.

    Как вы узнали, что 16 линий PCI-E 5.0 и 4 линии PCI-E 4.0?

    Просто хочу в этом разобраться. 

    Цитировать replyОтветить
  7. img
    23 января 2022 19:19 Гость Vlad
    Гость

    А если я куплю процессор Core i5-12600KF с интегрированной графикой Intel UHD Graphics 770, то чем мне лучше всего занять слот PCI-E 5.0 на материнской плате? Просто я не играю в игры, но много работаю с браузерами и фотошопом.

    Цитировать replyОтветить
  8. img
    23 января 2022 19:11 admin
    Администратор
    Xayc, вы мыслите в правильном направлении, только здесь все заумные

    Мы в статье так и написали всё простым языком.

    16 процессорных линий PCI-E 5.0 нам даются только на один слот PCI-E х16, который мы как хотим, так и используем. Хотим, втыкаем туда видеокарту PCI-E 5.0, а хотим – переходник под накопитель SSD PCI-E 5.0. 

    Чебуречник, по моему, вы сказали то же самое, что и мы.

    Цитировать replyОтветить
  9. img
    23 января 2022 18:39 Чебуречник
    Гость

    Xayc, вы мыслите в правильном направлении, только здесь все заумные, а я вам покажу всё на пальцах и вы поймёте. К примеру, вы установили на материнскую плату Asus ROG Strix Z690-F процессор Core i5-12600K. Сам процессор стандарта PCIe 5.0, а материнская плата, построенная на чипсете Z690, не имеет стандарта PCIe 5.0, а имеет только PCIe 4.0, но ей и не нужен стандарт PCIe 5.0, просто на этой материнке есть 16 линий PCIe 5.0, которые идут напрямую от процессора к разъёму видеокарты PCI Express x16! Это и называют подключением видеокарты напрямую к процессору. Видеокарта стандарта PCIe 5.0 будет в этом случае работать на скорости PCIe 5.0. То есть, пофиг, поддерживает чипсет Z690 стандарт PCIe 5.0 или нет, главное есть линии PCIe 5.0 идущие напрямую от процессора к слоту видеокарты PCI Express x16.

    Вообще, насколько мне известно, материнка Asus ROG Strix Z690-F имеет два таких разъёма PCIe 5.0 x16 (поддержка режимов x16 или x8/x8).

    Цитировать replyОтветить
  10. img
    23 января 2022 14:24 glavred
    Администратор
    Xayc Channel,

    Обратите внимание:

    Отсутствие поддержки PCI-E 5.0 чипсетами 600-й серии Intel под 12

    Т.е. разъём PCI-E х16 обеспечивается процессорными линиями PCI-E 5.0, но только на материнках на чипсете Z690. У других материнок процессорные линии PCI-E х16 будут 4.0, и это несмотря на то, что процессор будет поддерживать 5.0. Но у всех материнок есть ещё чипсетные линии PCI-E, которые используются под слоты M.2 и прочее. И вот эти PCI-E идут 4.0 и 3.0. Вам нужно понять азы, что такое процессорные и чипсетные линии PCI-E. Ищите информацию в сети, можете здесь кое-что почитать. Мы же в статье не рассматриваем теорию, что такое PCI-E в принципе, а просто говорим о новой версии.

    Цитировать replyОтветить
  11. img
    23 января 2022 14:00 Xayc Channel
    Гость
    Пока же реально мы имеем очень немногое:
    Отсутствие поддержки PCI-E 5.0 чипсетами 600-й серии Intel под 12-е поколение;

    Здравствуйте! Везде пишут, что чипсеты Z690 и H670 поддерживают стандарт PCIe 5.0 и память DDR5, а вы пишите, что 600-ая серия чипсетов поддерживает только PCIe 4.0! У меня материнская плата Gigabyte Z690 UD и на официальном сайте производителя пишут, что разъём PCIEX16 удовлетворяет требованиям стандарта PCI Express 5.0! Объясните, может я что не так понял.

    https://www.gigabyte.ru/products/page/mb/Z690-UD-AC-rev-10/sp#sp

    Материнская плата Asus ROG Strix Z690-F Gaming WiFi имеет слот PCIe 5.0 x16 (режим x16).

    Может вы имеете ввиду то, что процессоры 12-го поколения Intel поддерживают PCIe 5.0, а чипсет не поддерживает и все другие разъёмы на материнской плате имеют интерфейс PCIe 4.0, в них подключаются диски SSD M.2, а в разъём PCIe 5.0 подключается видеокарта.

    Всё это Вам надо как-то понятно объяснить.

    Цитировать replyОтветить