Что такое PCIe 4.0, и почему эта технология важна?

Системы с процессорами 11-го поколения поддерживают технологию PCIe 4.0, открывающую возможность высокоскоростной связи с видеокартами, SSD-накопителями и другими периферийными устройствами. Кроме того, в системах с процессорами 11-го поколения поддерживается до 20 каналов связи между процессором и интерфейсом PCIe, что дает больше возможностей прямого подключения к различным устройствам.1 2 3 4

Основные моменты:

  • PCIe 4.0 позволит вашему ПК полностью раскрыть потенциал новейших видеокарт и SSD-накопителей.

  • PCIe 4.0 имеет пропускную способность в два раза выше, чем PCIe 3.0.

  • Дополнительные каналы между процессором и интерфейсом PCIe дают и видеокарте, и SSD-накопителю прямой доступ к процессору.

  • Переход на SSD-накопитель PCIe 4.0 подготовит вашу систему к таким игровым инновациям как DirectStorage.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Устройства PCIe 4.0 встречаются все чаще. Поддержка PCIe 4.0 — ключевая особенность процессоров и системных плат Intel® Core™ 11-го поколения, поддерживающих до 20 каналов между процессором и интерфейсом PCIe.

Что такое PCIe 4.0, и чем этот стандарт отличается от PCIe 3.0? В чем преимущества каналов прямой связи между процессором и интерфейсом PCIe перед каналами PCIe набора микросхем?

Давайте подробнее рассмотрим принципы работы интерфейса PCIe 4.0 и расскажем, почему он является неотъемлемой частью платформ 11-го поколения.

Что такое PCIe 4.0?

Если вы уже собирали ПК, вы узнаете разъемы PCIe, расположенные горизонтально на системной плате. PCIe (экспресс-интерфейс подключения периферийных компонентов) — это высокоскоростная шина расширения, которая обычно используется для подключения видеокарт и SSD-накопителей, а также периферийных устройств, в том числе карт записи видео и адаптеров беспроводной связи.

На системных платах используются каналы PCIe x1, x2, x4, x8 и x16. Чем больше каналов, тем выше пропускная способность и тем длиннее разъем для подключения. Видеокарты обычно устанавливаются в верхний разъем x16, потому что он имеет самую большую пропускную способность и обычно имеет прямое соединение с процессором. Современные SSD-накопители PCIe m.2 используют каналы x4.

Почему версия стандарта PCIe 4.0 заменяет версию 3.0? Потому что новая версия в два раза быстрее. Стандарт PCIe 3.0 обеспечивал скорость передачи данных в 8 гигатрансфер в секунду, а стандарт PCIe 4.0 обеспечивает скорость передачи 16 ГТ/с. (битовая скорость измеряется в гигатрансферах, чтобы показать теоретическую максимальную скорость до кодирования; реальная скорость может быть ниже).

Внешне разъемы PCIe 4.0 и 3.0 выглядят одинаково. Они обладают обратной и прямой совместимостью. Вы можете подключить SSD-накопитель PCIe 3.0 к разъему PCIe 4.0, а также подключить SSD-накопитель PCIe 4.0 к разъему 3.0.

Как платформы 11-го поколения поддерживают стандарт PCIe 4.0?

Важное преимущество процессоров Intel® Core™ 11-го поколения, таких как Intel® Core™ i9-11900K и Intel® Core™ i7-11700K, заключается в том, что они поддерживают до 20 каналов прямой связи между процессором и интерфейсом PCIe 4.0.

Это делает системы 11-го поколения значительно более гибкими, чем системы предыдущих поколений, где поддерживалось только 16 каналов между процессором и PCIe.

Не все каналы PCIe работают одинаково. Каналы между процессором и PCIe напрямую связаны с процессором, а каналы набора микросхем (или каналы PCH) проходят через набор микросхем системной платы, который подключается к процессору через интерфейс DMI.

Блок контроллеров PCH обычно управляет на системной плате работой с устройствами USB, сетями Wi-Fi и Ethernet и встроенной звуковой системой. Поскольку связь между процессором и набором микросхем ограничена пропускной способностью x8 3.0, существует возможность перегрузки канала при подключении нескольких устройств хранения одновременно с использованием других ресурсов.

Прямая связь с процессором позволяет избавиться от этого узкого места. Поэтому дополнительных четыре канала связи процессора с интерфейсом PCIe в процессорах Intel® Core™ 11-го поколения очень полезны.

Это означает, что интеграторы ПК получат гибкую возможность дать видеокартам и SSD-накопителям NVMe оптимальный путь для одновременной связи с процессором. (С 16 каналами это было возможно только за счет уменьшения пропускной способности графического процессора в два раза, за счет чего возникало потенциальное узкое место.)

SSD-накопители PCIe m.2 и SSD-накопители NVMe с переходными платами уже превосходят по скорости накопители, подключаемые через кабель данных SATA. Высокая пропускная способность интерфейса PCIe позволяет накопителям NVMe быстро ставить в очередь больше данных, а прямое подключение к системной плате помогает снизить время задержки. Подключение к каналам между процессором и интерфейсом PCIe еще больше снижает задержку, устраняя необходимость прохождения данных через набор микросхем.

Почему стоит перейти на PCIe 4.0?

Как уже говорилось выше, стандарт PCIe 4.0 имеет в два раза большую пропускную способность, чем стандарт версии 3.0. Однако реальное преимущество совместимости с PCIe 4.0 заключается в возможности переходить на новые SSD-накопители и ГП по мере развития технологии.

Новые SSD-накопители PCIe 4.0 рассчитаны на более высокую максимальную скорость чтения-записи, чем SSD-накопители PCIe 3.0, но их реальные преимущества в виде сокращения времени загрузки и ускорения передачи больших файлов пока не очень заметны. Однако со временем появятся новые контроллеры памяти, и игры и приложения будут эффективнее использовать преимущества современных SSD-накопителей.

Это может случиться благодаря таким новым технологиям как технология DirectStorage, призванная повысить производительность SSD-накопителей при выполнении задач с большой нагрузкой на систему ввода-вывода. SSD-накопители становятся нормой при разработке игр нового поколения, и это может повлечь за собой прорывы в области времени загрузки, потоковой передачи ресурсов и дизайна уровней.

Повышенная пропускная способность PCIe 4.0 может быть полезна и для видеокарт, поскольку позволит им быстрее перемещать данные в память VRAM. Однако, хотя системы с PCIe 4.0 превосходят системы с PCIe 3.0 в синтетических тестах, реальные преимущества в играх пока не очень заметны.

Некоторые тесты показывают, что даже запуск игр в качестве 4K с существующими видеокартами не переполнит пропускную способность разъема PCIe 3.0 x16. При использовании одной и той же видеокарты в конфигурации PCIe 4.0 и в конфигурации 3.0 возможно незначительное улучшение показателя FPS, однако оно практически незаметно.

Проще говоря, настольные ПК 11-го поколения дают вам платформу для будущей модернизации. Они обеспечат вам возможность использования будущих устройств, в полной мере раскрывающих потенциал стандарта PCIe 4.0.

Что нужно для PCIe 4.0?

Процессор. Прежде всего, вам потребуется процессор Intel® Core™ 11-го поколения для настольных ПК, специально разработанный для поддержки игр с такими характеристиками как поддержка PCIe 4.0 и до 20 каналов связи между процессором и интерфейсом PCIe.

Системная плата. Также вам понадобится системная плата серии Z590 или B560, поддерживающая до 20 каналов между процессором и интерфейсом PCIe 4.0.

Системные платы Z590 дают дополнительные преимущества производительности, включая поддержку соединения x8 DMI, предотвращающего переполнение канала связи между процессором и набором микросхем. (Как и в случае с PCIe, увеличение количества каналов DMI означает повышение скорости, до 11-го поколения в системных платах использовались соединения x4 DMI).

Устройства PCIe 4.0. Хотя вы можете быть не готовы использовать SSD-накопитель или видеокарту PCIe 4.0 сразу после сборки или покупки ПК, их поддержка может оказаться полезной в будущем. Возможно перенесенные на ПК версии новых игр для приставок начнут больше полагаться на потоковую передачу ресурсов, а SSD-накопители PCIe 4.0 обеспечат существенное ускорение работы. Возможно следующее поколение видеокарт будет использовать все преимущества удвоенной пропускной способности разъемов PCIe 4.0. (Обратите внимание, что благодаря обратной совместимости устройства PCIe 3.0 будут нормально работать на платформе PCIe 4.0).

Почему важно использовать PCIe 4.0?

Платформа PCIe 4.0 предлагает дополнительную гибкость. У вас будет больше вариантов выбора при покупке новых периферийных устройств и выборе их конфигурации.

Многие пользователи меняют накопители или видеокарты в период эксплуатации системы. Если это относится и к вам, поддержка PCIe 4.0 даст вам возможность использовать все преимущества новых SSD-накопителей и видеокарт, которые появятся в ближайшие годы. (Устройства PCIe 4.0 будут работать на платформах PCIe 3.0, но их производительность может быть ниже из-за более низкой пропускной способности).

Кроме того, 20 каналов прямой связи между процессором и интерфейсом PCIe дают возможность прямого подключения к процессору двух самых важных периферийных устройств компьютера, видеокарты и SSD-накопителя, что может существенно снизить время задержки.

Сейчас сложно предсказать, какие новые периферийные устройства мы захотим подключить через год или два. но системы 11-го поколения уже готовы к тому, чтобы обеспечить их работу с оптимальной производительностью.

Информация о продукте и производительности

1

Производительность зависит от вида использования, конфигурации и других факторов. Подробнее: www.Intel.ru/PerformanceIndex.

2

Результаты тестов производительности основаны на тестировании по состоянию на момент времени, указанный в конфигурации, и могут не отражать всех общедоступных обновлений безопасности. Подробная информация о конфигурации представлена на обратной стороне. Ни один продукт или компонент не может обеспечить абсолютную защиту.

3

Intel не контролирует и не проверяет сторонние данные. Для оценки точности следует обращаться к другим источникам информации. Ваши расходы и результаты могут отличаться.

4

Intel не контролирует и не проверяет сторонние данные. Для оценки точности следует обращаться к другим источникам информации.