AMD memperoleh kehormatan sebagai syarikat pertama yang membawa PCIe Gen 4 dalam komputer desktop dengan pelancaran chipset X570 pada bulan Jun 2019 di Computex. PCIe 4.0 berjanji akan membawa banyak penambahbaikan pada antara muka PCI Express kerana ini adalah perubahan terbesar pada standard PCIe sejak tahun 2010. Pada masa penulisan, PCIe Gen 4 masih belum meluas tetapi ia mulai menerima adopsi secara meluas bukan hanya dari pengeluar CPU dan motherboard seperti AMD tetapi juga dari pengeluar kad grafik seperti Nvidia dan bahagian Radeon AMD sendiri. Tetapi adakah anda benar-benar memerlukan PCIe Gen 4? Dan jika demikian, bagaimana anda mendapatkannya? Sebelum kita menjawab soalan-soalan itu, kita perlu memahami apa sebenarnya PCIe 4.0.
Papan X570 seperti garis ASUS ROG X570 menyokong PCIe Gen 4 - Gambar: ASUS
Apa itu PCIe 4.0?
PCIe 4.0 adalah evolusi terbaru dari antara muka komunikasi berkelajuan tinggi yang banyak dilaksanakan, yang dikenali sebagai PCI atau Peripheral Component Interconnect Express. Ringkasnya, PCIe 4.0 adalah lelaran seterusnya antara muka PCIe yang digunakan untuk menyambungkan kad tambah seperti kad grafik dan pemacu M.2 ke papan induk. Generasi PCIe semasa, PCIe 3.0, telah menjadi standar pada PC desktop sejak 2010 dan PCIe 4.0 kini memberikan peningkatan kepada itu. Berbanding dengan PCIe 3.0 yang lebih lama tetapi masih cukup pantas, PCIe 4.0 baru pada asasnya memberikan keseluruhan hasil yang berganda. Maksudnya PCIe 4.0 menyediakan jalur lebar dua kali ganda sebagai PCIe 3.0, masuk pada 64 GB / s berbanding PCIe 3.0 32 GB / s dengan pautan x16. Carta berikut dari PCI-SIG, badan yang menguruskan standard PCI, memaparkan perbezaan lebar jalur antara generasi PCIe yang berbeza.
Peningkatan lebar jalur Generasi PCIe - Imej: PCI-SIG
Walau bagaimanapun, kedua-dua standard masih serupa. Perbezaan utama hanya terletak pada kadar pemindahan dan dalam beberapa kes, bahan yang digunakan untuk mencapai kejayaan penghantaran isyarat pada kadar yang lebih tinggi. Di mana PCIe 3.0 beroperasi pada 8 GT / s (kadar bit 0s dan 1s), PCIe 4.0 baru beroperasi pada 16 GT / s per jalur. Ini menggandakan lebar jalur keseluruhan dari 32 GB / s standard PCIe 3.0 kepada 64 GB / s PCIe 4.0. Selain daripada kelebihan lebar jalur, terdapat sedikit perbezaan antara kedua generasi yang mempunyai kepentingan bagi pengguna akhir. PCIe 4.0 mempunyai kebolehpercayaan dan integriti isyarat yang lebih baik untuk prestasi yang lebih baik.
Apa yang Baru?
Kita sudah membincangkan bahawa perkara utama yang membezakan PCIe 4.0 daripada PCIe 3.0 adalah peningkatan lebar jalur yang besar. Di mana PCIe 3.0 mempunyai lebar jalur maksimum 32 GB / s, PCIe 4.0 menggandakannya menjadi 64 GB / s. Yang menariknya ialah bagaimana PCIe 4.0 berjaya menggandakan lebar jalur. Teknik pengekodan mesti difahami untuk menentukan jumlah data sebenar yang dapat dipindahkan.
PCIe Gen 3.0 dan PCIe Gen 4.0 menggunakan teknik pengekodan 128b / 130b sedangkan generasi yang lebih tua seperti PCIe 2.0 menggunakan teknik pengekodan 8b / 10b. Teknik pengekodan ini mengubah data 128-bit menjadi garis kod 130-bit. Ini memastikan penyelarasan aliran data dan juga membolehkan pemulihan jam yang munasabah. Pemulihan Jam adalah proses mengekstrak maklumat masa dari aliran data. Semua ini bermaksud bahawa lebar jalur teori maksimum dalam Gbps setiap PCIe Gen 4.0 kelihatan seperti ini:
16GT / s x (128b / 130b) = 15.754Gbps
Pengekodan membolehkan kita mengira overhead yang diperlukan untuk menghantar aliran data PCIe dan ini dijumpai dengan formula berikut:
([130b-128b] / 130b) x 100 = 1.54%
Penggandaan lebar jalur kemudian dimungkinkan melalui pengawal PCIe baru seperti yang terdapat pada chipset AMD X570 dan B550. Bahan Dielektrik Rugi Rendah juga digunakan dalam proses yang membolehkan isyarat kelajuan yang lebih tinggi menyebarkan lebih jauh melalui PCB.
Peningkatan generasi dalam standard PCIe - Imej: PCI-SIG
PCIe 4.0 untuk Permainan
Tetapi apakah maksud semua pengiraan ini dan lebar jalur berganda teoritis bagi para pemain? Bolehkah kita menjangkakan prestasi GPU meningkat dua kali ganda kerana peningkatan lebar jalur? Nah, anda mungkin sudah dapat meneka sekarang bahawa itu tidak mungkin. Ya, PCIe 4.0 telah meningkatkan lebar jalur sambungan GPU ke papan induk dengan banyak, tetapi ini tidak diterjemahkan ke dalam prestasi permainan dunia nyata. GPU PCIe 4.0 memang wujud sekarang, dengan siri AMD RX 5000 dan siri 6000 serta kad grafik siri Nvidia RTX 3000 yang menyokong PCIe Gen 4. Namun, walaupun anda memasangkan kad grafik PCIe Gen 4 baru yang berkilat dengan PCIe Papan induk Gen 4 seperti X570 dan CPU PCIe Gen 4 seperti siri Ryzen 5000 berasaskan Zen 3 dari AMD, anda masih tidak akan melihat peningkatan prestasi yang ketara.
Siri Nvidia GeForce RTX 3000 menyokong PCIe Gen 4
Tetapi mengapa begitu? Sebab utama mengapa lebar jalur tambahan tidak membantu meningkatkan prestasi adalah kerana lebar jalur PCIe Gen 3.0 tidak digunakan sepenuhnya oleh kad grafik pada masa kini. PCIe Gen 3.0 masih menawarkan lebar jalur yang banyak dan kad grafik yang paling canggih bahkan hampir tidak memenuhi syarat. Sebenarnya, banyak kad kelas tertinggi seperti Nvidia GeForce RTX 3080 boleh berjalan hampir dengan prestasi penuh mereka walaupun dengan pautan PCIe 3.0 x8 atau pautan PCIe 2.0 x16. Oleh itu, menambahkan lebih banyak lebar jalur ke sambungan yang belum tepu tidak akan membantu.
Sekiranya kita berusaha melihat masa depan, kita dapat melihat lebar jalur tambahan PCIe 4.0 menjadi kelebihan pada masa akan datang. Saiz aset permainan video dan kerumitan grafik terus meningkat dari hari ke hari sehingga akhirnya kita dapat melihat beberapa kelebihan pada kelajuan tambahan pautan PCIe jika antara muka PCIe 3.0 tidak dapat mengikuti. Terutama dengan aplikasi yang berintensifkan beban seperti Pembelajaran mesin terus memerlukan set data yang lebih besar dan lebih besar, PCIe 4.0 mungkin masih memainkan peranan besar dalam membiarkan mesin di masa depan tidak dapat ditahan oleh kekurangan jalur lebar pautan PCIe.
PCIe 4.0 untuk Penyimpanan
Sekarang kita sampai pada sebab utama mengapa PCIe 4.0 sebenarnya merupakan peningkatan yang menarik. PCIe 4.0 membolehkan pilihan penyimpanan yang jauh lebih cepat. Terdapat pemacu PCIe Gen 4 di luar sana yang benar-benar menghancurkan pemacu NVMe PCIe Gen 3 terpantas dari segi bilangan mentah, dan hanya meletakkan pemacu SATA dengan rasa malu. Dengan PCIe Gen 4, akhirnya kita melihat pemacu melintasi nombor 5 GB / s dari segi bacaan berurutan sementara pemacu PCIe Gen 3 NVMe cenderung melebihi 3,5 GB / s. Salah satu pemacu yang sangat pantas, Gigabyte Aorus M.2 PCIe 4.0 mencapai bacaan 5GB / s dan penulisan 4.3GB / s, yang merupakan prestasi berurutan sekitar 35-40% lebih tinggi daripada M.2 PCIe Gen 3 SSD terpantas. Ini kerana, tidak seperti kad grafik, SSD di platform ini sebenarnya dapat memanfaatkan lebar jalur tambahan.
Kelajuan SSD PCIe Gen 4 - Imej: HotHardware
Keadaan menjadi lebih teruk jika anda menambahkan RAID ke dalam campuran. Seperti yang kami jelaskan di artikel kami mengenai tahap RAID , RAID 0 secara efektif menggandakan kelajuan kedua-dua pemacu yang dimasukkan ke dalam RAID, sambil membahayakan redundansi pemacu. Gigabyte menggunakan kad tambahan PCIe 4.0 yang memegang empat SSD 2TB PCIe M.2 dalam RAID 0 dan memukul bacaan 15.4GB / s yang menarik dan penulisan 15.5GB / s. Ini adalah tahap prestasi yang belum pernah terjadi sebelumnya yang, walaupun diakui sangat mahal, telah dimungkinkan secara eksklusif melalui peningkatan lebar jalur PCIe Gen 4.
AIC yang digunakan Gigabyte untuk menolak nombor jalur lebar yang tidak siuman - Image: PCWorld
Bagaimana cara mendapatkan PCIe 4.0?
Walaupun PCIe 4.0 terdengar hebat sekali apabila seseorang mendengar nombor seperti 15GBps, memang ada sekumpulan syarat tertentu yang perlu dipenuhi untuk menghidupkan dan menjalankan PCIe 4.0. Pada dasarnya terdapat 3 perkara yang perlu dipuaskan untuk mendapatkan PCIe Gen 4.
- Motherboard Kompatibel PCIe Gen 4
- CPU Kompatibel PCIe Gen 4
- GPU / SSD yang Sesuai dengan PCIe Gen 4
Sekiranya kita bercakap mengenai papan induk, terdapat dua chipset dari AMD yang kini menyokong PCIe Gen 4 pada saat penulisan. Chipset X570 dan Chipset B550 adalah satu-satunya dua chipset pada pasukan Red yang membenarkan keserasian PCIe Gen 4 dan bahkan di antara kedua-duanya, hanya Chipset X570 yang membolehkan keserasian ciri PCIe Gen 4 sepenuhnya. B450, X470, B350, X370, A320 yang lebih tua serta A520 Chipset tidak menyokong PCIe Gen 4 dan tidak akan pernah berlaku kerana generasi PCIe tidak serasi ke belakang. Lebih-lebih lagi, platform TRX40 Threadripper dan pelayan AMD EPYC Rome juga menyokong PCIe Gen 4.
Di sisi Intel, platform Z490 memang menyokong PCIe Gen 4, walaupun pada masa ini tidak ada CPU Intel yang menulis yang menyokong fitur tersebut. Itu dijangka akan berubah kerana disahkan bahawa Intel 11ikaCPU Desktop Gen Rocket Lake bukan sahaja berfungsi dengan papan Z490 tetapi juga juga akan menyokong PCIe Gen 4 jadi itu adalah perkara positif dari Team Blue. Papan siri B-midrange dan H-series bajet tidak menyokong PCIe Gen 4.
CPU Intel Rocket Lake ke-11 disahkan mempunyai sokongan PCIe Gen 4 juga - Imej: Intel
Sejauh CPU, kedua-dua siri AMD Ryzen 3000 dan siri AMD Ryzen 5000 baru menyokong PCIe Gen 4 secara rasmi. Intel masih belum mendapat sokongan untuk PCIe Gen 4 pada CPU desktopnya pada masa penulisan tetapi Rocket Lake 11 yang akan datangikaCPU Gen disahkan mempunyai sokongan untuk ciri tersebut.
Akhirnya, produk yang sebenarnya akan anda masukkan ke dalam slot PCIe. Sejauh GPU, siri Nvidia RTX 3000, siri AMD RX 5000, dan kad grafik siri AMD RX 6000 menyokong ciri ini secara rasmi. Untuk SSD, kami mempunyai pelbagai SSD PCIe Gen 4 untuk dipilih oleh banyak pengeluar yang berbeza. Beberapa yang terkenal termasuk Corsair Force MP600, Sabrent Rocket 4.0, Samsung 980 Pro, Seagate FireCuda, dan Gigabyte Aorus PCIe 4.0 SSD.
Corsair MP600 adalah salah satu pemacu PCIe Gen 4 terpantas - Gambar: Corsair
Bertolak ansur
Sama seperti peningkatan yang lain, terdapat beberapa kompromi yang sesuai dengan kelebihannya. Tidak banyak kelemahan untuk peningkatan PCIe 4.0, tetapi ada beberapa kebiasaan di sana sini yang perlu anda perhatikan.
Pertama, PCIe Gen 4 berjalan panas. Pemacu sebenarnya bukan sahaja berjalan panas, tetapi chipset pada papan induk juga berjalan cukup panas kerana pelaksanaan PCIe Gen 4. Untuk pemacu, ini bermaksud bahawa hampir semua pemacu yang kita lihat hingga sekarang telah menyertakan alat pendingin panas dengan mereka. Heatsink memberikan penyejukan pasif pada cip memori dan memastikan NAND Flash pada suhu optimum. Untuk chipset, pengeluar papan induk berpendapat lebih baik menyertakan penyejukan aktif sehingga hampir semua papan X570 mempunyai kipas yang disertakan yang berputar dan memberikan penyejukan aktif di atas chipset yang dimuat. Papan B550 walaupun melepaskan kipas yang menyokong penyejukan pasif.
Gigabyte Aorus PCIe Gen 4 SSD mempunyai penyejuk heatsink - Imej: Gigabyte
Selain komponen hot running, ada juga kompromi yang berkaitan dengan harga motherboard yang mengandung implementasi PCIe 4.0. Tidak hairanlah bahawa papan X570, B550, dan Z490 lebih mahal daripada pilihan siri-B dan siri-H di kedua-dua barisan. Ini menjadikan peningkatan ke PCIe 4.0 agak rumit, kerana pembeli sekarang harus mempertimbangkan kelebihan PCIe 4.0 berbanding dengan kos tambahan untuk membuat keputusan pembelian.
Sekiranya anda menaik taraf?
Jadi, adakah alasan untuk anda keluar dan membeli motherboard kelas atas, CPU yang lebih baru, dan SSD yang mahal untuk menikmati PCIe 4.0? Mungkin tidak. Kelebihan utama PCIe 4.0 kini berada di bahagian penyimpanan. Kecuali anda membina mesin baru dari awal, sepertinya tidak ada cukup insentif dalam PCIe 4.0 untuk menjamin peningkatan dari papan B450 atau X470, atau CPU Ryzen atau Intel yang lebih tua ke yang lebih baru jika kami mengekalkan prestasi hingga sebelah. Seperti yang telah kita ketahui sebelumnya, PCIe 4.0 tidak banyak mempengaruhi kinerja permainan sistem, jadi peningkatan kad grafik tidak termasuk pertanyaan tentang dukungan PCIe 4.0 seperti sekarang.
Kecuali penyimpanan sangat penting bagi anda dan pemacu NVMe Gen 3 tidak lagi memotongnya, PCIe 4.0 sepertinya tidak layak untuk ditingkatkan dari papan induk yang lebih tua. Pemacu PCIe Gen 4 memang menawarkan kelebihan yang signifikan bagi pengguna yang bekerja dengan fail besar melalui rangkaian atau profesional yang memerlukan kelajuan yang lebih tinggi untuk aplikasi profesional dan penyuntingan video dan lain-lain. Dengan itu, jika anda membina sistem baru, pilihan lalai adalah papan induk PCIe dan CPU untuk memastikan bahawa sistem tidak akan menahan sebarang peningkatan pada masa akan datang sekiranya anda merasa ingin melakukan pemacu Gen 4 yang pantas. Oleh itu, tidak ada banyak insentif untuk menaik taraf dari papan induk yang lebih tua, tetapi untuk pembangun baru, cadangan lalai kami adalah menggunakan papan induk yang menyokong ciri PCIe Gen 4.
