第12代酷睿首发的PCIe 5.0有啥用处? PCIe 5.0带来的变化介绍
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内容总结:
PCIe 5.0 的最大亮点在于其带宽在 PCIe 4.0 的基础上又翻了一倍,不过这么大的带宽现在还根本用不上。目前对 PCIe 通道带宽要求较高的硬件就显卡和 SSD,其中 PCIe 3.0 × 8 就能满足多数显卡的运行需求了,PCIe 4.0 × 16 的带宽就已经完全过剩,再翻倍还是用不完啊。
SSD 可以算作为 PCIe 4.0 时代最大的赢家了。产品的顺序读取性能从之前的 3500MB/s,一举提升到 7000MB/s,提升非常的明显。要是使用 PCIe 5.0 × 4 通道,理论性能更是能达到 14000MB/s,那不是速度要起飞。可是一方面群联刚刚发布了旗下首款 PCIe 5.0 SSD 定制化主控芯片 PS5026-E26,该芯片目前还处于已完成设计流片 Taped-Out 的状态,并预计于 2022 下半年开始量产,相关产品上市肯定是 2023 年的事情了。另一方面,根据流出的 Z690 规格图,CPU 只提供了 16 条 PCIe 5.0 通道,这肯定是主要给显卡使用的,另外提供了 4 条 PCIe 4.0 通道,主要用于 SSD。所以短期之内,大家也不用考虑使用 PCIe 5.0 SSD 这事了。
详细介绍:
不出意外的话,本月底Intel就要发布12代酷睿Alder Lake处理器了,除了CPU架构及工艺升级之外,Intel这波还要首发PCIe 5.0,算是报了AMD前两年首发PCIe 4.0的仇了,后者也会在明年的5nm Zen4上跟进PCIe 5.0。
这次英特尔一改之前颇受玩家诟病的“挤牙膏”风格,新产品上采用的新技术有点多,目前知道的有10nm新工艺、大小核混合架构、DDR5内存、PCIe 5.0……对于新工艺、新架构以及DDR5内存,大家了解得比较多了,所以今天我们来谈谈PCIe 5.0。将PCIe版本升级之后,第12代酷睿Alder Lake-S桌面平台究竟有什么用?能对用户的使用带来哪些便利呢?
与现在的PCIe 4.0相比,PCIe 5.0单条通道速率翻倍到了32GT/s,大约是4GB/s,SSD硬盘主控通常是PCIe 5.0 x4,速度理论上可达16GB/s,相比现在的PCIe 4.0硬盘提升一倍。
在研究PCIe 5.0之前,先来了解一下什么是PCIe总线当电脑刚刚进入民用市场的时候,不同设备使用的总线接口是完全不一样的,这就给硬件的使用、规格的统一造成了很大的局限性,所以ISA总线、PCI总线等就应运而生,最后2001年由英特尔提出的PCIe总线一统江湖,成为电脑上的通用总线。由于电脑硬件的快速发展,PCIe 1.0总线的吞吐量很快就不够用了,所以每代PCIe标准的升级,其带宽都在上代基础上翻了一倍。所以PCIe 1.0的最大吞吐量仅为4Gbps,到了PCIe 4.0就提升到了32GB/s,而第12代酷睿Alder Lake-S桌面平台搭载的PCIe 5.0就达到了64GB/s。
那么PCIe总线吞吐量的提升,对于整个电脑系统来说有何意义呢?这主要体现在三个方面,首先显卡使用PCIe ×16通道就有足够的带宽,让性能得以充分地发挥;其次得益于带宽的提升,使用PCIe通道的SSD就能发挥出更强的性能。在讨论PCIe 5.0作用之前,我们先来看看在PCIe 4.0总线上,各种硬件的表现。实际上对于主流显卡来说,PCIe 3.0×8的带宽即可满足使用的需求,PCIe 4.0的高带宽完全用上不。而无论是英特尔的500系主板还是AMD的500系主板,连接处理器和南桥芯片的都还是PCIe 3.0。
相对来说SSD可以算作是PCIe 4.0最大的受益者了,因为带宽的提升,让SSD的性能有了大幅的提升。在PCIe 3.0时代,性能最好的M.2 SSD最大顺序读写速度一般只有3500MB/s和3000MB/s,而到了PCIe 4.0时代,产品最大顺序读写速度提升到了7000MB/s和5000MB/s,性能提升相当明显。
根据网上泄露出来的Z690芯片组的设备连接示意图,处理器只原生提升了16条PCIe 5.0通道,前面我们已经提到过,显卡根本用不了这么大的带宽。要是给SSD使用的话,PCIe 5.0 SSD的读取速度可以达到14000MB/s,这确实很有吸引力,不过现在PCIe 5.0 SSD现在还未跟上,群联才刚刚首发了PCIe 5.0 SSD主控芯片PS5026-E26,主要面向服务器及高端客户端SSD市场,12nm工艺制造,继承了群联独家的CoXProcessor 2.0架构。该主控芯片已完成设计流片Taped-Out,并预计于2022下半年开始量产,等到相应SSD出来,说不定就是2023年的事情了。而且如此强悍的性能下,产品价格、发热都是问题,注定不是主流用户的选择。
由此可见,目前暂时还没有产品能够用得上PCIe 5.0如此高的带宽。首发PCIe 5.0暂时只能让第12代酷睿Alder Lake-S桌面平台看上去有噱头,短期之内对玩家的实际意义有限。
另外最近PCI-SIG组织已经宣布,新一代PCIe标准也就是PCIe 6.0已经签发v0.9版本草案,距离转正只差最后一步。PCI-SIG总裁Al Yanes表示,v1.0正本预计今年底或者明年初公布。正本公布后12~18个月内,将见到PCIe 6.0应用实例出现。不过个人觉得对消费级用户来说,大家了解一下就好,毕竟PCIe 5.0的带宽都过剩了。
PCIe 5.0硬盘看起来很好很强大,明年就有相关产品问世,不过业界专家对它的普及表示不乐观,服务器端可能会快一些,但消费级市场上要晚很多,因为PCIe 5.0成本太高,消费级产品对售价很敏感。
SSD业内人士的看法认为,目前消费级SSD还在处于PCIe 3.0向PCIe 4.0升级的阶段,明年能普及PCIe 4.0就不错了,PCIe 5.0普及要晚上一两年到,要到2024年才会在消费级市场上出货。
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