Разница между третьим и четвертым поколением PCI Express
Сегодня PCIe 4.0 быстро набирает популярность во всех аспектах применения этой технологии в сфере ПК и все чаще встречается в SSD, видеокартах, материнских платах и высокопроизводительных картах расширения. Но что представляет собой интерфейс PCIe 4-го поколения (PCIe Gen 4, PCIe 4.0)? Давайте разберем основные моменты.
PCI Express (PCIe) – стандартный интерфейс, в последние 10 лет обычно используемый для подключения высокоскоростных компонентов ПК к материнской плате. О выходе четвертого поколения этого интерфейса, или версии PCIe 4.0, было официально объявлено в 2017 году. Однако первые SSD-накопители и видеокарты с поддержкой новой версии технологии PCIe мы увидели только на Computex-2019.
Что такое PCIe Gen 4?
PCIe Gen 4 – это четвертая и на данный момент последняя из используемых версия спецификаций стандарта PCI Express. Обновленный аналог PCIe Gen 3, интерфейс PCIe Gen 4 сегодня является самой быстрой опцией PCIe из доступных на рынке.
Для чего используется PCIe Gen 4?
PCIe Gen 4 используется для подключения к системе высокопроизводительных устройств с интерфейсом PCIe, таких как видеокарты и NVMe (PCIe) SSD.
Зачем была разработана версия PCIe Gen 4?
Модернизация технологии PCIe обусловлена необходимостью удовлетворения растущих потребностей в высокоскоростном интерфейсе передачи данных, способном обеспечить адекватную скорость выполнения современных рабочих сценариев.
В чем разница между PCIe Gen 3 и PCIe Gen 4?
PCIe Gen 4 обеспечивает удвоенную скорость передачи данных по сравнению с PCIe Gen 3, то есть аналогичные устройства с PCIe Gen 4 могут работать вдвое быстрее. PCIe Gen 3 передает данные со скоростью 8 GT/s (гигатрансферов в секунду), что примерно эквивалентно одному гигабайту в секунду (ГБ/с) в пересчете на одну линию PCIe. Сравните: PCIe Gen 4 работает со скоростью 16 GT/s, или 2 ГБ/с на линию.
Что такое максимальная пропускная способность PCIe Gen 4?
Чтобы определить максимальную пропускную способность, обеспечиваемую устройством с PCIe Gen 4, необходимо знать количество линий PCIe, поддерживаемое данным устройством. Устройства с PCIe используют “линии” для приема и передачи данных, так что, чем больше линий PCIe может использовать устройство, тем больше максимальная пропускная способность PCIe на конкретном устройстве. Поддерживаемое устройством число линий PCIe обычно обозначается как “x4” для четырех линий, “x8” для восьми линий и т.д.
| Поддерживаемое число линий PCIe | x1 | x2 | x4 | x8 | x16 |
| Пропускная способность PCIe Gen 3, ГБ/с | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 |
| Пропускная способность PCIe Gen 4, ГБ/с | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 |
Обладает ли PCIe Gen 4 обратной совместимостью?
PCIe Gen 4 обладает полной обратной совместимостью, так что устройство с PCIe Gen 4, подключенное к системе с PCIe Gen 3, будет нормально работать со скоростями PCIe Gen 3. Это значит, что если вы покупаете NVMe SSD с PCIe Gen 4, то можете сразу подключать его к своей текущей системе, даже если она не поддерживает PCIe Gen 4. В дальнейшем, в случае апгрейда системы до PCIe Gen 4, вы сможете воспользоваться всем потенциалом производительности своего NVMe SSD с PCIe Gen 4.
Когда будет доступна версия PCIe Gen 4?
Стандарт PCIe Gen 4 уже принят в отрасли, и сегодня рынок предлагает достаточно много различных устройств с PCIe Gen 4. Однако в настоящее время PCIe Gen 4 поддерживают только новейшие модели устройств. Постепенно версия Gen 4 станет основным стандартом PCIe.
Как использовать PCIe Gen 4?
Чтобы вы могли воспользоваться преимуществами PCIe Gen 4, все коммуницирующие компоненты – процессор, материнская плата и PCIe-устройства – должны поддерживать PCIe Gen 4.
Какие настольные платформы в настоящее время поддерживают PCIe Gen 4?
- процессоры AMD Ryzen 3000 и 5000;
- материнские платы AMD X570, B550 и TRX40;
- процессоры Intel Core 11-го поколения «Rocket Lake» и 12-го поколения “Alder Lake”;
- материнские платы Intel Z490, Z590 и Z690.
Что такое PCIe NVMe SSD?
PCIe NVMe SSD – это твердотельные накопители (SSD), которые используют высокоскоростной интерфейс PCIe для передачи данных, а также протокол NVMe (Non-Volatile Memory Express) для осуществления служебной коммуникации с хост-системой. Так как для чтения/записи данных эти диски используют быструю шину PCIe, они предлагают намного большую пропускную способность и намного более быстрый отклик, чем SATA SSD.
Являются ли PCIe NVMe SSD с PCIe Gen 4 еще более быстрыми?
Версия PCIe Gen 3 не позволяла использовать весь потенциал пропускной способности высокопроизводительных PCIe NVMe SSD, создавая, по существу, «узкое место». PCIe Gen 4 расширяет это «бутылочное горлышко», позволяя PCIe NVMe SSD осуществлять чтение и запись данных с намного большими скоростями.
Какие форм-факторы используются в категории PCIe NVMe SSD?
Накопители PCIe NVMe SSD могут выпускаться в различных форм-факторах, как то: AIC (карта расширения), M.2 и U.2. Пользовательские PCIe NVMe SSD обычно выпускаются в компактном формате M.2 2280, который удобен как для настольных ПК, так и для ноутбуков. PCIe NVMe SSD корпоративного класса бывают всех трех форматов, из которых наиболее популярен формат U.2, совместимый с серверными бэкплейнами.
Резюме
Платформы с PCIe 4.0 обладают большей гибкостью и потенциально большей пропускной способностью. SSD, использующие интерфейс PCIe 4.0, являются идеальным решением для всех видов нагрузки, где происходит интенсивный обмен данными с накопителем. Они обеспечивают более быструю загрузку операционной системы, игр и приложений. PCIe 4.0 также обладает большей энергетической эффективностью, то есть ваши устройства в процессе работы будут меньше нагреваться и потреблять меньше электричества. С ростом количества продукции с PCIe 4.0 выбор между версиям PCIe 3.0 и 4.0 станет очевидным. PCIe 4.0 станет общеупотребительным стандартом раньше, чем вы об этом узнаете.
Интерфейс pci e x4 что это
Ваша оценка отправлена, спасибо. Сообщите нам, пожалуйста, как можно сделать ответ вам еще более полезным.
Я не смог найти информацию для решения моей проблемы
Я нашел информацию, но так и не смог решить свою проблему
Контент предоставляет неверную информацию
Контент устарел
Изображения не четкие
Шаги не ясны
Были технические трудности с сайтом, например битые ссылки
Ответ слишком длинный, чтобы читать
Другие предложения: :
Пожалуйста, не указывайте личную информацию в своем комментарии.
Если вам нужна дополнительная поддержка, обратитесь в MSI с.
Hot_Line Задайте вопрос Нет
Спасибо за то, что дали нам знать.
Пожалуйста, не указывайте личную информацию в своем комментарии.
Благодарим за ваше мнение.
Как проверить, поддерживает ли материнская плата PCIe 4.0?
August 4,2022
PCIe является английской аббревиатурой для последовательной шины периферии PCI Express, представляющей собой стандарт шины расширения высокоскоростной последовательной передачи данных. PCIe 4.0 представляет собой четвертое поколение технологии PCIe, которое теоретически удваивает скорость передачи и пропускную способность по сравнению с PCIe 3.0.
PCIe 4.0 обеспечивает более высокую скорость и обратную совместимость, и может быть подключенным к большему количеству устройств. В настоящее время все больше устройств поддерживают PCIe 4.0. Давайте выясним, как определять ограничения материнской платы и то, поддерживается ли она?
- Технические ограничения PCIe 4.0
- Проверка возможности поддержки PCIe 4.0 материнской платой
Технические ограничения PCIe 4.0
Примечание. Доступность технологии PCIe 4.0 зависит как от материнской платы, так и от ЦП. Если материнская плата, которая поддерживает PCIe 4.0, используется вместе с ЦП, который не поддерживает PCIe 4.0, то PCIe 4.0 использовать нельзя.
Ограничения ЦП
INTEL поддерживает PCIe 4.0, начиная с 11-го поколения ЦП, при этом процессоры 10-го и более ранних поколений не поддерживают эту технологию.
AMD поддерживает PCIe 4.0, начиная с 3-го поколения ЦП (серия 3000), а 1-е и 2-е поколения процессоров не поддерживают ее.
Разъемы PCIe с ограничениями каналов
На материнской плате имеется несколько разъемов PCIe, соединенных с процессором и чипсетом материнской платы. Поскольку для PCIe 4.0 требуется поддержка ЦП, только разъем PCIe, проходящий непосредственно через процессор, будет поддерживать PCIe 4.0.
Например, как на изображении ниже, если вы захотите использовать PCIe 4.0, вы должны будете вставить устройство в PCI_E1 или PCI_E3.
Примечание. Технологии материнских плат постоянно обновляются, для получения конкретной информации обратитесь к руководству для материнской платы.
Проверка возможности поддержки PCIe 4.0 материнской платой
Возьмем MEG Z590 ACE в качестве примера. Нажмите на иконку с увеличительным стеклом в верхнем правом углу веб-сайта, введите MEG Z590 ACE и нажмите клавишу Enter для осуществления поиска.
Найдите MEG Z590 ACE и нажмите кнопку Specification («Спецификация»).
Нажмите Details («Подробности») в верхнем левом углу экрана для просмотра спецификаций разъема PCIe.
PCI Express — отличия между x1, x4, x8, x16
PC
Автор Роман Колотравов На чтение 7 мин
Что интересного в этой статье:
- Что такое шина PCI Express?
- Влияние количества линий на пропускную способность
- Типы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32
- Размеры портов и линий PCI-E могут различаться
Стандарт PCI Express является одной из основ современных компьютеров. Слоты PCI Express уже давно занимают прочное место на любой материнской плате десктопного компьютера, вытесняя другие стандарты, например, такие как PCI. Но даже стандарт PCI Express имеет свои разновидности и отличающийся друг от друга характер подключения. На новых материнских платах, начиная примерно с 2010 года, можно увидеть на одной материнской плате целую россыпь портов, обозначенных как PCIE или PCI-E, которые могут отличаться по количеству линий: одной x1 или нескольких x2, x4, x8, x12, x16 и x32.
Итак, давайте выясним почему такая путаница среди казалось бы простого периферийного порта PCI Express. И какое предназначение у каждого стандарта PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32?
Что такое шина PCI Express?
В далеких 2000-х, когда состоялся переход с устаревающего стандарта PCI (расш. — взаимосвязь периферийных компонентов) на PCI Express, у последнего было одно огромное преимущество: вместо последовательной шины, которой и была PCI, использовалась двухточечная шина доступа. Это означало, что каждый отдельный порт PCI и установленные в него карты, могли в полной мере использовать максимальную пропускную способность не мешая друг другу, как это происходило при подключении к PCI. В те времена количество периферийных устройств, вставляемых в карты расширения, было предостаточно. Сетевые карты, аудио карты, ТВ-тюнеры и так далее — все требовали достаточное количество ресурсов ПК. Но в отличие от стандарта PCI, использовавшего для передачи данных общую шину с подключением параллельно нескольких устройств, PCI Express, если рассматривать в общем, является пакетной сетью с топологией типа звезда.
С точки зрения непрофессионала, представьте свой настольный ПК в качестве небольшого магазина с одним, двумя продавцами. Старый стандарт PCI был как гастроном: все ожидали в одной очереди, чтобы их обслужили, испытывая проблемы со скоростью обслуживания с ограничением в лице одного продавца за прилавком. PCI-E больше похож на гипермаркет: каждый покупатель движется за продуктами по своему индивидуальному маршруту, а на кассе сразу несколько кассиров принимают заказ.
Очевидно, что гипермаркет по скорости обслуживания выигрывает в несколько раз у обычного магазина, благодаря тому, что магазин не может себе позволить пропускную способность больше чем один продавец с одной кассой.
Также и с выделенными полосами передачи данных для каждой карты расширения или встроенными компонентами материнской платы.
Влияние количества линий на пропускную способность
Теперь, чтобы расширить нашу метафору с магазином и гипермаркетом, представьте, что каждый отдел гипермаркета имеет своих кассиров, зарезервированных только для них. Вот тут-то и возникает идея нескольких полос передачи данных.
PCI-E прошел множество изменений со времени своего создания. В настоящее время новые материнские платы обычно используют уже 3 версию стандарта, причем более быстрая 4 версия становится все более распространенной, а версия 5 ожидается в 2019 году. Но разные версии используют одни и те же физические соединения, и эти соединения могут быть выполнены в четырех основных размерах : x1, x4, x8 и x16. (x32-порты существуют, но крайне редко встречаются на материнских платах обычных компьютерах).
Различные физические размеры портов PCI-Express позволяют четко разделить их по количеству одновременных соединений с материнской платой: чем больше порт физически, тем больше максимальных подключений он способен передать на карту или обратно. Эти соединения еще называют линиями. Одну линию можно представить как дорожку, состоящею из двух сигнальных пар: одна для отправки данных, а другая для приема.
Различные версии стандарта PCI-E позволяют использовать разные скорости на каждой полосе. Но, вообще говоря, чем больше полос находится на одном PCI-E-порту, тем быстрее данные могут перетекать между периферийной и остальной частью компьютера.
Возвращаясь к нашей метафоре: если речь идёт об одном продавце в магазине, то полоса x1 и будет этим единственным продавцом, обслуживающим одного клиента. У магазина с 4-мя кассирами — уже 4 линии х4. И так далее можно расписать кассиров по количеству линий, умножая на 2.
Типы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32
Для версии PCI Express 3.0 общая максимальная скорость передачи данных составляет 8 Гбит/с, В реальности же скорость для версии PCI-E 3 чуть меньше одного гигабайта в секунду на одну полосу.
Таким образом, устройство, использующее порт PCI-E x1, например, маломощная звуковая карта или Wi-Fi-антенна смогут передавать данные с максимальной скоростью в 1 Гбит/с.
Карта, которая физически подходит в более крупный слот — x4 или x8, например, карта расширения USB 3.0, сможет передавать данные в четыре или восемь раз быстрее соответственно.
Скорость передачи портов PCI-E x16 теоретически ограничивается максимальной полосой пропуская в размере около 15 Гбит/с. Этого более чем достаточно в 2017 года для всех современных графических видеокарт, разработанных NVIDIA и AMD.
Протокол PCI Express 4.0 позволяет использовать уже 16 ГТ/с, а PCI Express 5.0 будет задействовать 32 ГТ/с.
Но в настоящее время не существует компонентов, которые смогли бы использовать такое количество полос с максимальной пропускной способностью. Современные топовые графические карты обычно используют x16 стандарта PCI Express 3.0. Нет смысла использовать те же полосы и для сетевой карты, которая на порту x16 будет использовать только одну линию, так как порт Ethernet способен передавать данные только до одного гигабита в секунду (что, около одной восьмой пропускной способности одной PCI-E полосы — помните: восемь бит в одном байте).
На рынке можно найти твердотельные накопители PCI-E, которые поддерживают порт x4, но они, похоже, скоро будут вытеснены быстро развивающимся новым стандартом M.2. для твердотельных накопителей, которые также могут использовать шину PCI-E. Высококачественные сетевые карты и оборудование для энтузиастов, такие как RAID-контроллеры, используют сочетание форматов x4 и x8.
Размеры портов и линий PCI-E могут различаться
Это одна из наиболее запутанных задач по PCI-E: порт может быть выполнен размером в форм-факторе x16, но иметь недостаточное количество полос для пропуска данных, например, всего например x4. Это связано с тем, что даже если PCI-E может нести на себе неограниченное количество отдельных соединений, все же существует практический предел пропускной способности полосы пропускания чипсета. Более дешевые материнские платы с более бюджетными чипсетами могут иметь только один слот x8, даже если этот слот может физически разместить карту форм-фактора x16.
Кроме того, материнские платы, ориентированные на геймеров, включают до четырех полных слотов PCI-E с x16 и столько же линий для максимальной пропускной способности.
Очевидно, это может вызывать проблемы. Если материнская плата имеет два слота размером x16, но один из них имеет только полосы x4, то подключение новой графической карты снизит производительность первой аж на 75%. Это, конечно, только теоретический результат. Архитектура материнских плат такова, что Вы не увидите резкого снижения производительности.
Правильная конфигурация двух графических видео карт должна задействовать именно два слота x16, если Вы хотите максимального комфорта от тандема двух видеокарт. Выяснить сколько линий на Вашей материнской плате имеет тот или иной слот поможет руководство на оф. сайте производителя.
Иногда производители даже помечают на текстолите материнской платы рядом со слотом количество линий:
Нужно знать, что более короткая карта x1 или x4 может физически вписаться в более длинный слот x8 или x16. Конфигурация контактов электрических контактов делает это возможным. Естественно, если карта физически больше, чем слот, то вставить ее не получится.
Поэтому помните, при покупке карт расширения или обновления текущих необходимо всегда помнить как размер слота PCI Express, так и количество необходимых полос.
PCIЕ x4: что это
Что бы лучше понять, что такое PCIE x4, разберем это обозначение на составляющие. Так, PCI-E — это интерфейс подключения различных совместимых устройств к материнской плате компьютера, таких как видеокарты, SSD-накопители, звуковые карты, карты видеозахвата и другие. X4 — это количество линий, которое использует данный интерфейс подключения. По мимо этого, PCIe может быть определенной версии, сейчас можно встретить от 2.0 до 5.0-версии.
Рассмотрим конкретные примеры для уточнения. Например видеокарта PCI-E 4.0 x4 — это обозначение/маркировка говорит о том, что видеокарта имеет PCI-E интерфейс четвертой версии и она будет работать в режиме x4, то есть будет использовать 4 линии этого интерфейса. Также материнская плата PCI-E 4.0 x16, где можем заметить, что ее интерфейс алогичен тому, что имеет видеокарта, а отличие лишь одно, x16. И вот в этом варианте, если мы подключим эту видеокарту к материнской плате, видеокарта будет использовать только 4 линии PCI-E, несмотря на то, что доступны 16. И в таком случае, у нас все будет работать нормально, но есть другой вариант.
Если мы подключим видеокарту с PCI-E 4.0 x16 к разъему на материнской плате с обозначением PCI-E 4.0 x8, то здесь мы можем получить снижение производительности. Связано это с тем, что интерфейс PCIe на материнской плате имеет только 8 задействованных линий, а видеокарте для ее полноценной работы нужны 16 линий PCI-Express четвертой версии.
Ребят, надеюсь я понятно объяснил, что значит PCIe x4. Но если у вас остались вопросы, задавайте.