第12代酷睿首發的PCIe 5.0有啥用處? PCIe 5.0帶來的變化介紹

內容總結:

PCIe 5.0 的最大亮點在於其帶寬在 PCIe 4.0 的基礎上又翻瞭一倍,不過這麼大的帶寬現在還根本用不上。目前對 PCIe 通道帶寬要求較高的硬件就顯卡和 SSD,其中 PCIe 3.0 × 8 就能滿足多數顯卡的運行需求瞭,PCIe 4.0 × 16 的帶寬就已經完全過剩,再翻倍還是用不完啊。

SSD 可以算作為 PCIe 4.0 時代最大的贏傢瞭。產品的順序讀取性能從之前的 3500MB/s,一舉提升到 7000MB/s,提升非常的明顯。要是使用 PCIe 5.0 × 4 通道,理論性能更是能達到 14000MB/s,那不是速度要起飛。可是一方面群聯剛剛發佈瞭旗下首款 PCIe 5.0 SSD 定制化主控芯片 PS5026-E26,該芯片目前還處於已完成設計流片 Taped-Out 的狀態,並預計於 2022 下半年開始量產,相關產品上市肯定是 2023 年的事情瞭。另一方面,根據流出的 Z690 規格圖,CPU 隻提供瞭 16 條 PCIe 5.0 通道,這肯定是主要給顯卡使用的,另外提供瞭 4 條 PCIe 4.0 通道,主要用於 SSD。所以短期之內,大傢也不用考慮使用 PCIe 5.0 SSD 這事瞭。

詳細介紹:

不出意外的話,本月底Intel就要發佈12代酷睿Alder Lake處理器瞭,除瞭CPU架構及工藝升級之外,Intel這波還要首發PCIe 5.0,算是報瞭AMD前兩年首發PCIe 4.0的仇瞭,後者也會在明年的5nm Zen4上跟進PCIe 5.0。

這次英特爾一改之前頗受玩傢詬病的“擠牙膏”風格,新產品上采用的新技術有點多,目前知道的有10nm新工藝、大小核混合架構、DDR5內存、PCIe 5.0……對於新工藝、新架構以及DDR5內存,大傢瞭解得比較多瞭,所以今天我們來談談PCIe 5.0。將PCIe版本升級之後,第12代酷睿Alder Lake-S桌面平臺究竟有什麼用?能對用戶的使用帶來哪些便利呢?

與現在的PCIe 4.0相比,PCIe 5.0單條通道速率翻倍到瞭32GT/s,大約是4GB/s,SSD硬盤主控通常是PCIe 5.0 x4,速度理論上可達16GB/s,相比現在的PCIe 4.0硬盤提升一倍。

在研究PCIe 5.0之前,先來瞭解一下什麼是PCIe總線當電腦剛剛進入民用市場的時候,不同設備使用的總線接口是完全不一樣的,這就給硬件的使用、規格的統一造成瞭很大的局限性,所以ISA總線、PCI總線等就應運而生,最後2001年由英特爾提出的PCIe總線一統江湖,成為電腦上的通用總線。由於電腦硬件的快速發展,PCIe 1.0總線的吞吐量很快就不夠用瞭,所以每代PCIe標準的升級,其帶寬都在上代基礎上翻瞭一倍。所以PCIe 1.0的最大吞吐量僅為4Gbps,到瞭PCIe 4.0就提升到瞭32GB/s,而第12代酷睿Alder Lake-S桌面平臺搭載的PCIe 5.0就達到瞭64GB/s。

那麼PCIe總線吞吐量的提升,對於整個電腦系統來說有何意義呢?這主要體現在三個方面,首先顯卡使用PCIe ×16通道就有足夠的帶寬,讓性能得以充分地發揮;其次得益於帶寬的提升,使用PCIe通道的SSD就能發揮出更強的性能。在討論PCIe 5.0作用之前,我們先來看看在PCIe 4.0總線上,各種硬件的表現。實際上對於主流顯卡來說,PCIe 3.0×8的帶寬即可滿足使用的需求,PCIe 4.0的高帶寬完全用上不。而無論是英特爾的500系主板還是AMD的500系主板,連接處理器和南橋芯片的都還是PCIe 3.0。

相對來說SSD可以算作是PCIe 4.0最大的受益者瞭,因為帶寬的提升,讓SSD的性能有瞭大幅的提升。在PCIe 3.0時代,性能最好的M.2 SSD最大順序讀寫速度一般隻有3500MB/s和3000MB/s,而到瞭PCIe 4.0時代,產品最大順序讀寫速度提升到瞭7000MB/s和5000MB/s,性能提升相當明顯。

根據網上泄露出來的Z690芯片組的設備連接示意圖,處理器隻原生提升瞭16條PCIe 5.0通道,前面我們已經提到過,顯卡根本用不瞭這麼大的帶寬。要是給SSD使用的話,PCIe 5.0 SSD的讀取速度可以達到14000MB/s,這確實很有吸引力,不過現在PCIe 5.0 SSD現在還未跟上,群聯才剛剛首發瞭PCIe 5.0 SSD主控芯片PS5026-E26,主要面向服務器及高端客戶端SSD市場,12nm工藝制造,繼承瞭群聯獨傢的CoXProcessor 2.0架構。該主控芯片已完成設計流片Taped-Out,並預計於2022下半年開始量產,等到相應SSD出來,說不定就是2023年的事情瞭。而且如此強悍的性能下,產品價格、發熱都是問題,註定不是主流用戶的選擇。

由此可見,目前暫時還沒有產品能夠用得上PCIe 5.0如此高的帶寬。首發PCIe 5.0暫時隻能讓第12代酷睿Alder Lake-S桌面平臺看上去有噱頭,短期之內對玩傢的實際意義有限。

另外最近PCI-SIG組織已經宣佈,新一代PCIe標準也就是PCIe 6.0已經簽發v0.9版本草案,距離轉正隻差最後一步。PCI-SIG總裁Al Yanes表示,v1.0正本預計今年底或者明年初公佈。正本公佈後12~18個月內,將見到PCIe 6.0應用實例出現。不過個人覺得對消費級用戶來說,大傢瞭解一下就好,畢竟PCIe 5.0的帶寬都過剩瞭。

PCIe 5.0硬盤看起來很好很強大,明年就有相關產品問世,不過業界專傢對它的普及表示不樂觀,服務器端可能會快一些,但消費級市場上要晚很多,因為PCIe 5.0成本太高,消費級產品對售價很敏感。

SSD業內人士的看法認為,目前消費級SSD還在處於PCIe 3.0向PCIe 4.0升級的階段,明年能普及PCIe 4.0就不錯瞭,PCIe 5.0普及要晚上一兩年到,要到2024年才會在消費級市場上出貨。

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