PCIe 3.0 vs PCIe 4.0 vs PCIe 5.0: ¿Cuál es la diferencia?

A veces, es difícil creer lo rápido que avanza la tecnología. Parece que ayer AMD nos presentó su serie de CPU Ryzen 3000, que venía con PCI Express 4.0 como una de sus características principales. Intel solo se puso al día con sus CPU Rocket Lake, lanzadas en 2021. Sin embargo, parece que la industria está nuevamente lista para seguir adelante. Se rumorea que las CPU Intel de 12.ª generación de Alder Lake vienen con PCI Express 5.0, la nueva versión de la especificación.

Es posible que haya obtenido una nueva PC en llamas con soporte para PCIe 4.0. Entonces, surge la pregunta: ¿cuáles son las diferencias entre PCIe 5.0 y las versiones existentes? ¿Y debería importarme?

PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: duplica el ancho de banda

En su mayor parte, la mayor mejora entre las diferentes generaciones de PCI Express es siempre un aumento en el ancho de banda de casi exactamente el doble.

La tasa de transferencia de la primera versión del estándar, PCIe 1.0, fue de alrededor de 250 MB / s en un solo carril (x1) y fue capaz de 2.5 GT / s (gigatransfers). Con la llegada de PCIe 2.0, se duplicó a 500 MB / sy 5 GT / s, respectivamente.

Con PCIe 4.0, aumentó a 1,97 GB / sy 16 GT / s, duplicando los 985 MB / sy 8 GT / s de PCIe 3.0. Estoy seguro de que ya lo entenderá: cada nueva generación duplica el ancho de banda de su predecesora o se acerca a duplicarlo.

PCIe 5.0 no es una excepción.

PCIe 5.0 es el sucesor directo del estándar PCIe 4.0. Y una vez más, el ancho de banda y la tasa de transferencia de gigabytes se duplican con respecto a la generación anterior, lo que permite que los datos se transfieran a velocidades significativamente más rápidas. 32 gigatransferencias por segundo, o 32 GT / s, y una tasa de transferencia de 3,94 GB / s están sobre la mesa. PCIe 4.0 ya era increíblemente rápido: solo necesita mirar un SSD NVMe compatible con PCIe 4.0 y los tipos de velocidades de lectura / escritura que puede lograr. PCIe 5.0 será el doble de rápido en el mismo número de carriles.

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Por supuesto, duplicar las velocidades es más fácil de decir que de hacer. Si bien la conexión física sigue siendo la misma y PCIe 5.0 seguirá siendo totalmente compatible con las generaciones anteriores de PCI Express, sus requisitos cambiarán para adaptarse a la mayor velocidad. Por ejemplo, las placas base compatibles con PCIe 5 deberán agregar mayores capacidades bajo el capó para manejar la pérdida de señal y el ruido. Esto se debe a que ir más rápido puede encontrar más problemas de integridad de la señal (SI), y eso debe tenerse en cuenta para mantener a raya los errores tanto como sea posible.

La siguiente versión de PCI Express, PCIe 6.0, que ya está en desarrollo (como probablemente ya habrá adivinado, el El consorcio PCI-SIG se mueve rápido), será ayudado en términos de aumento de ancho de banda e integridad de la señal mediante el uso de PAM-4. señalización. Sin embargo, PCIe 5.0 necesitará utilizar métodos más convencionales para hacer espacio para estas velocidades más altas: Trazos de placa base de mejor calidad y PCB más gruesos con más capas para minimizar la pérdida de señal y impedancia.

¿Por qué debería preocuparme por PCI Express 5.0?

Cosas como nuestras tarjetas gráficas realmente no necesitan las cantidades obscenas de ancho de banda que ofrece PCIe 5.0, al menos no ahora. Después de todo, ni siquiera el más grande y poderoso de la línea actual de NVIDIA, el RTX 3090, logra saturar completamente una conexión PCIe 4.0 x16. Sin embargo, hay muchos casos de uso en los que PCIe 5.0 puede resultar útil, tanto para casos de uso de consumidores como para casos más profesionales. Los dispositivos que pueden beneficiarse de tener más ancho de banda podrán usarlo correctamente, mientras que otros que realmente no necesitan más velocidad pueden trabajar de manera más eficiente usando menos carriles.

En el lado del consumidor, el principal beneficio de PCIe 5.0 es el almacenamiento de alta velocidad. En el lado del almacenamiento, Unidades NVMe con PCIe 5.0, las velocidades serán increíblemente rápidas. Por ejemplo, El 980 Pro de Samsung, a menudo considerado el nivel de oro de las unidades PCIe 4.0, puede alcanzar velocidades de lectura secuencial de hasta 6,900 megabytes por segundo. Una unidad con velocidades PCIe 5.0 podría llegar al doble. El almacenamiento de alta velocidad es más importante que nunca, con cosas como DirectStorage de Microsoft prometiendo mejorar enormemente nuestra experiencia de juego. Entonces, aunque PCIe 5.0 no es absolutamente esencial en este momento, es probable que sea útil en el futuro.

PCIe 5.0 también será muy importante en los centros de datos, ya que el almacenamiento rápido y las redes de alta velocidad son esenciales para la comunicación. Algunas interfaces de red de servidor están considerando una transición de redes de 100 GbE a 400 GbE en un futuro no muy lejano, y PCIe 5.0 lo hará posible. El ancho de banda de dúplex completo de un enlace PCIe 5.0 x16 es de 128 GB / s. Un enlace full-duplex de 400 GbE necesita 800 Gbps de ancho de banda. En bytes, esto se traduce en 100 GB / s de ancho de banda agregado, que puede manejar una conexión PCIe 5.0 x16.

¿Cuándo llegará PCIe 5.0?

El estándar ya ha sido lanzado. La especificación final de PCI Express 5.0 se lanzó el 29 de mayo de 2019, mientras que Jiangsu Huacun mostró el primer controlador PCIe 5.0 en noviembre de 2019. Sin embargo, todavía no lo hemos visto en ningún producto finalizado hasta ahora. Las últimas CPU de Intel y AMD, Rocket Lake y Zen 3 respectivamente, actualmente solo son PCIe 4.0 compatible, al igual que la mayoría de los periféricos PCI Express actualmente en el mercado, ya sean tarjetas gráficas o NVMe SSD.

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Sin embargo, llegarán pronto. Esperamos que las CPU de 12a generación de Intel, con nombre en código Alder Lake, brinden compatibilidad con PCIe 5.0 a las computadoras de escritorio, y esas deberían lanzarse al mercado a principios de 2022. Alder Lake también lanzar con un nuevo socket, Compatibilidad con RAM DDR5 y nuevos conjuntos de chips de placa base. En cuanto a AMD, aunque pronto se lanzarán nuevas CPU con un nuevo socket AM5, no se espera que vengan con soporte PCIe 5.0 desde el principio. En cambio, pueden pasar un par de generaciones antes de que AMD entre en acción.

Almacenamiento, redes y gráficos ultrarrápidos

PCI Express 5.0 será una de las novedades más novedosas que llegará al ecosistema informático. Con el doble de velocidad de transferencia y ancho de banda de PCIe 4.0 y cuatro veces la velocidad de transferencia de PCIe 3.0, es un salto generacional que impactará en la forma en que usamos nuestras PC y permitirá velocidades de SSD y redes alucinantes y hará cosas que no eran posibles antes de una realidad.

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