Записки IT специалиста
Твердотельные накопители (SSD) за последние годы стремительно улучшают свои показатели, выходя на рубежи производительности, которые еще недавно казались недостижимыми. Это сделалось возможным при переходе на шину PCI Express и протокол NVMe, такие диски не имеют ничего общего с SATA и являются новым типом накопителей, изначально рассчитанных на использование твердотельной памяти. При этом вокруг них до сих пор гуляет множество мифов и заблуждений, что порой очень мешает сделать правильный выбор, поэтому сегодня мы постараемся отделить зерна от плевел и рассказать о том, что действительно важно при выборе такого диска.
Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.
Основным поводом к написанию данной статьи стал не уменьшающийся поток вопросов по поводу приобретения и работы NVMe накопителей, начиная с того, какой диск выбрать для приобретаемой системы, и заканчивая тем, что купленный диск не развивает заявленных в описании скоростей.
На сегодняшний день все новые диски — это NVMe -устройства, SATA диски продолжают производиться только в целях сохранения обратной совместимости и представлены практически полностью бюджетными моделями, так как возможности данного интерфейса полностью исчерпаны.
Чтобы лучше понимать, о чем пойдет речь дальше мы рекомендуем ознакомиться с нашей статьей: Твердотельные накопители: что такое SLC, MLC, TLC, QLC, NVMe и прочие аббревиатуры? Мы не будем подробно останавливаться на рассмотренных в ней вопросах.
Основные понятия
Путаница с твердотельными дисками начинается уже с основных понятий. Поэтому сразу внесем ясность. Рекомендуем внимательно ознакомиться с приведенной ниже информацией и никогда не путать одно с другим.
- NVMe ( NVM Express) — протокол доступа к твердотельным накопителям, подключенным по шине PCI Express, является полностью программным и не требует аппаратной поддержки со стороны материнской платы. Поддерживается всеми актуальными операционными системами.
- PCI Express — высокопроизводительный, масштабируемый двунаправленный последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств. Соединение между двумя устройствами (контроллером и устройством) называется линией, каждой устройство должно поддерживать работу минимум с одной линией PCIe, максимальное количество линий ограничено возможностями устройства, либо доступным количеством линий в разъеме.
- M.2 (NGFF) — спецификация, определяющая конструкциюразъемов и форм-фактор плат расширения, предназначенных для них. Не является протоколом или шиной, в разъёмах M.2 используются уже существующие шины: PCIe, SATA, USB и т.п.
Поэтому говоря о современных NVMе дисках следует понимать, что это прежде всего накопитель с подключением по шине PCI Express и с поддержкой протокола NVM Express, для подключения к компьютеру такой диск может использовать разъем M.2. Именно в этом порядке, потому как форм-фактор M.2 вовсе не говорит о том, что перед нами именно NVMe диск, так как с данным разъемом выпускается большое количество SATA-моделей. Точно также NVMe диски могут использовать иные разъемы для подключения к ПК, например, U.2.
Что нужно знать про шину PCI Express
Так как NVMe накопители подключаются к шине PCI Express, то начнем разбираться с нее. Первая спецификация шины PCI Express представлена в 2002 году и это означает, что нет принципиальных препятствий для подключения NVMe дисков даже к достаточно старым устройствам и они даже будут работать. Но следует учитывать, что пропускная способность одной линии различных версий PCIe имеет разные значения. На сегодняшний день массовое применение имеет третья версия PCIe и только начинают появляться устройства с поддержкой четвертой. Ниже в таблице представлена пропускная способность одной, двух и четырех линий разных поколений PCIe.
| Версия PCIe | Пропускная способность МБ/с | ||
|---|---|---|---|
| x1 | x2 | x4 | |
| 1.0 | 250 | 500 | 1000 |
| 2.0 | 500 | 1000 | 2000 |
| 3.0 | 985 | 1969 | 3938 |
| 4.0 | 1969 | 3938 | 7877 |
Существующие модели NVMe дисков поддерживают две или четыре линии PCI-е. Как видим, несмотря на то что скорость одной линии PCI Express с каждым поколением практически удваивалась, но только к третьей версии достигла значений, дающих серьезное преимущество над SATA даже в недорогом варианте с двумя линиями.
Все современные модели, если не сказано иного, поддерживают третье поколение PCIe, ряд дорогих моделей поддерживает спецификацию 4.0. Если же мы возьмем материнские платы, то там не все так радужно, поддержку PCIe 4.0 можно найти только в топовых моделях, а гораздо чаще можно столкнуться с использованием второго поколения шины, даже во вполне современных системах. Кроме того, нельзя говорить о PCI Express только в разрезе материнской платы, обязательно нужно брать во внимание используемый процессор, так как контроллер шины находится в нем и именно от него будет зависеть доступное количество линий и их поколение.
Чтобы не быть голословными, давайте разберем несколько примеров. Проще всего с Intel, так как там практически каждое поколение процессоров имеет собственный сокет и вариативность не так велика. Кроме того, последние поколения процессоров имеют одинаковую конфигурацию PCIe вне зависимости от модели, так все процессоры 10-го поколения, от Celeron G до Core i9 имеют 16 линий PCIe 3.0 с возможными конфигурациями 1×16, 2×8, 1×8+2×4.
Как ни странно, проще всего с недорогими моделями. Возьмем, к примеру Gigabyte H410M S2H V3, данная материнская плата имеет единственный разъем M.2 M-key c PCIe Gen3 x4, а так как кроме процессоров 10-го поколения установить туда больше ничего нельзя, то вы при любом раскладе получаете 4 линии PCIe третьего поколения с пропускной способностью до 3,9 ГБ/с.
Берем более дорогую ASRock B460 Pro4, эта плата имеет два разъема M.2, каждый из которых поддерживает PCIe до уровня Gen3 x4, кроме того, в один из разъемов можно установить SATA-устройство. Опять-таки процессоры только 10-го поколения, что гарантирует отсутствие неприятных сюрпризов.
А теперь еще более «продвинутая» плата ASRock B560 Pro4 с поддержкой процессоров 11-го поколения, а следовательно, и PCIe 4.0 и целых три разъема М.2, казалось бы — вот оно, счастье. Красивые надписи на коробке также будут убеждать вас, что вы сделали правильный выбор и получите максимальную производительность за каждый уплаченный рубль. Но суровая правда жизни кроется в куда более скучных вещах, именуемых спецификациями, после прочтения которых складывается куда более неприглядная картина.
Итак, самый верхний разъем M.2, предоставляющий четыре линии PCIe 4.0 доступен только при установке процессора 11-го поколения, если вы купите процессор 10-го поколения данный разъем «превратится в тыкву», т.е. не будет работать вообще. Оставшиеся разъемы предоставляют линии третьего поколения в количестве x4 и x2, таким образом подсистема хранения B560 Pro4 оказывается даже более ограниченной, чем у более дешевой B460 Pro4 и раскрывается только при использовании процессоров 11-го поколения.
С переходом в стан AMD все становится гораздо интереснее, потому как платформа AM4 не менялась уже достаточно долго и предусматривает поэтому большую вариативность, кроме того, разные модели процессоров AMD имеют разную конфигурацию PCIe.
И снова проще всего с недорогими платами, скажем ASRock AB350M Pro4-F имеет два разъема M.2, один из них поддерживает только SATA3 и нас не интересует, а вот второй предоставляет 4 линии PCIe 3.0 при использовании старших моделей процессоров и всего две линии при установке Athlon или процессоров A-Series APU. При этом несмотря на то, что плата поддерживает процессоры третьего поколения (Zen2) линий PCIe 4.0 на слотах хранения вы не получите.
А теперь снова плата верхнего сегмента — MSI X470 GAMING PLUS MAX. Она имеет два разъема M.2, один из которых получает линии PCIe 3.0 от процессора, в зависимости от модели процессора их будет либо четыре, либо две (для младших Athlon). А вот второй разъем обслуживается чипсетом X470 и получает 4 линии PCIе второго поколения, а также SATA3.
Внимательный читатель может заметить, что наиболее причудливые конфигурации PCIe встречаются именно на платах верхнего ценового сегмента. Действительно это так. Объяснение этому факту тоже достаточно простое: количество доступных линий PCIe конечно и если в недорогих платах их в принципе хватает на всех потребителей, то в более высоком сегменте приходится идти на компромиссы, так как количество подключаемых к шине устройств только растет.
Несколько слов о разъемах М.2
К выбору нового форм-фактора для накопителей NVMe имеет опосредованное отношение, любой, кто заглядывал внутрь 2,5″ SSD диска знает сколько там неиспользуемого пустого места. Добавьте к этому корпус и разъем. Переход на M.2 позволил еще раз удешевить производство, а также, за счет меньших размеров, упростить проектирование компактных устройств. Пользователи тоже не остались в накладе, компактный накопитель устанавливается непосредственно на плату устройства и позволяет обойтись без кабелей, что улучшает внешний вид и вентиляцию собранного компьютера.
Изначально для SSD выбрали форм-фактор M.2 с разъемом B key, данный разъем предусматривал вывод на свои контакты интерфейса SATA и двух линий PCIe. На первых порах этого было достаточно, но с развитием быстрых NVMe дисков пропускной способности двух линий PCIe стало не хватать. При этом возможности разъема B key не позволяли увеличить количество линий PCIe, потому что стандартом также предусмотрен вывод на него интерфейсов USB 2.0 / 3.0, HSIC, SSIC, Audio, UIM, I2C. Они могут быть разведены или не разведены на каждый конкретный разъем, но разъем должен оставаться электрически совместимым с любым типом устройств, которые могут быть подключены к нему. Проще говоря, устройство может там обнаружить или не обнаружить требуемые линии, но ничего неожиданного там оказаться не должно.
Поэтому был разработан новый тип разъема с ключом M key, который предусматривает вывод на него только интерфейсов PCIe x4 и SATA, при этом в части двух линий PCIe и SATA разъем сохраняет совместимость с B key. Таким образом разработанные для разъема B key накопители могут успешно работать в разъеме M key, но не наоборот.
Практически все современные материнские платы выпускаются с разъемом M key, с ним же идут все PCIe x4 NVMe диски, в то время как SATA и PCIe x2 модели оснащаются комбинированным разъемом B&M keу и могут быть установлены как на старые, так и на новые платы.
Иногда здесь возникает непонимание, ведь раньше мы говорили, что PCIe x4 диски совместимы с интерфейсом PCIe x2, а теперь оказывается, что подключить рассчитанный на четыре линии накопитель к разъему с двумя линиями PCI Express нельзя. Однако противоречия тут нет. Спецификация PCIe требует от устройств поддержки работы с любым количеством линий, начиная от одной, максимальное количество ограничивается возможностями устройства, также все новые версии PCIe обязаны сохранять обратную совместимость со старыми устройствами (и наоборот). Но, оставаясь совместимыми по интерфейсу, диски PCI x4 электрически несовместимы со старым разъемом.
Если к разъему M.2 M key будет подведено только две линии PCIe, что, как мы видели выше, далеко не редкость — PCIe x4 диск будет прекрасно работать, также он будет работать даже с одной линией (встречались нам такие китайские переходники), и он снова будет работать подключенным к интерфейсу второго или первого поколения, но с соответствующими ограничениями по пропускной способности.
Загрузка с NVMe
Для загрузки с NVMe устройств низкоуровневое ПО материнской платы должно уметь работать с такими дисками и именно это подразумевается, когда на коробках пишут «поддерживает NVMe». Без поддержки со стороны материнской платы вы также сможете использовать NVMe диски, но не сможете загрузитьcя с них. Для плат с UEFI такую поддержку во многих случаях можно добавить, просто обновив прошивку (существуют также прошивки от энтузиастов для старых плат), для устройств с BIOS такая возможность обычно недоступна. Есть, конечно, вариант с самостоятельной ручной модификацией для некоторых моделей, но это сугубо на свой страх и риск.
Если же вы не готовы взять на себя такую ответственность, то можно пойти обходным путем и использовать Clover EFI bootloader. Работа с данным инструментом выходит за рамки этой статьи, однако в сети можно найти достаточно инструкций.
Возвращаемся к выбору диска
Теперь, вооружившись необходимым объемом знаний, можно приступать к выбору NVMe диска. Прежде всего следует определиться с выбором материнской платы и процессора, а затем, при помощи спецификаций на них, уточнить количество линий PCIe на разъемах M.2 и поколение интерфейса.
И если вы внимательно читали эту статью, то в ряде случаев вам даже не придется заглядывать в спецификации, так, например, увидев заявленную для SAMSUNG 980 PRO максимальную скорость чтения в 6900 МБ/с сразу можно понять, что речь идет о PCIe 4.0 и без поддержки этого интерфейса со стороны материнской платы и процессора такой диск покупать не имеет смысла.
Если у вас в наличии 4 линии PCIe 3.0 то можете смело выбирать диски со скоростями 3900 МБ/с, т.е. практически любой производительный диск, кроме топов, с поддержкой четвертой версии интерфейса. При этом часто на плате остается еще один разъем M.2 с меньшим количеством линии или более старой версией интерфейса. Поэтому вполне разумно желание установить туда еще один накопитель, все равно производительность даже двух линий PCIe 3.0 существенно превосходит пропускную способность SATA. Как быть в этом случае? Очень просто, из таблицы выше получаем значение пропускной способности двух линий третьего поколения (или четырех линий второго) как 2000 МБ/с, если грубо округлить в большую сторону, вот на эту цифру и будем ориентироваться.
Скажем, можно взять KINGSTON A2000 или KINGSTON NV1, значения 2200 МБ/с на чтение и 2000 МБ/с на запись первого незначительно упрутся в интерфейс, второй со скоростями 2100/1700 МБ/с и меньшей ценой может показаться более привлекательным, но имеет более чем в вдвое меньший ресурс -150 ТБ TWB, против 350 ТБ, но это уже совсем другая история, наша статья не об этом.
В любом случае принцип прост: выясняем пропускную способность разъема и согласно нее подбираем подходящий диск. Также не забываем обратить внимание на тип ключа, если для современных плат это несущественно, практически везде стоит M key и вы сможете установить любой накопитель, то на более старых платах вы можете встретить B key и диски PCIe x4 подключить туда не получится чисто физически.
Еще один неочевидный фактор: на многих платах разъемы M.2 делят линии PCIe с каким-либо слотом и при подключении накопителя определенный слот перестанет работать. Обязательно учитывайте это, если используете дополнительные PCIe устройства помимо видеокарты.
Надеемся, данная статья поможет вам внести ясность в вопрос выбора накопителя NVMe и позволит избежать грубых ошибок и необоснованных материальных затрат.
Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.
Помогла статья? Поддержи автора и новые статьи будут выходить чаще:
Или подпишись на наш Телеграм-канал:
Маркировка процессоров Intel: что означают буквы в названиях процессоров
При выборе нового процессора пользователи неизбежно сталкиваются с необходимостью расшифровывать маркировки процессоров. Ведь именно в маркировке зашифрованы все основные характеристики модели. В этой статье мы рассмотрим маркировку процессоров Intel Core и расскажем о том, что означают цифры и буквы в названиях процессоров.
Что означает маркировка процессоров Intel Core
Маркировка процессоров Intel Core включает несколько элементов, которые расположены один за другим.
- Brand ( Бренд ) – первый элемент в названии процессора, под которым выпускается процессор. Это может быть Intel Core, Intel Pentium, Intel Celeron или Intel Xeon. Название бренда во многом определяет сферу применения процессора:
- Intel Core – основный бренд, который используется в настольных компьютерах и ноутбуках;
- Intel Pentium – бюджетные модели процессоров, используются в недорогих ПК и ноутбуках;
- Intel Celeron – самые бюджетные и маломощные модели процессоров, используются в неттопах, компактых ПК;
- Intel Xeon – процессоры для серверов и высокопроизводительных рабочих станций.
- i3 – бюджетные процессоры;
- i5 – процессоры среднего уровня;
- i7 – флагманские процессоры;
- i9 – флагманские процессоры для энтузиастов и профессионалов.
- Core i9- 9 900K – 9 поколение Intel Core;
- Core i9- 10 900K – 10 поколение Intel Core;
- Core i9- 11 900K – 11 поколение Intel Core и т. д.
- Core i9-12 900 K – самый производительный процессор в линейке;
- Core i7-12 700 K – процессор уровнем чуть ниже;
- Core i5-12 600 K – процессор еще более низкого уровня;
Буквенный суффикс в маркировке процессоров Intel Core
Настольные компьютеры
- K – Возможность разгона процессора (увеличение тактовой частоты процессора).
- Intel Core i9-9900K
- Intel Core i7-4770K
- Intel Core i7-3370K
- Intel Core i9-9900KF
- Intel Core i5-9400F
- Intel Core i7-6700T
- Intel Core i7-4770T
- Intel Core i7-3770T
- Intel Core i7-5775C
- Intel Core i7-5675C
- Intel Core i5-5675R
- Intel Core i7-5575R
- Intel Core i7-4770R
- Intel Core i7-4770S
- Intel Core i5-3550S
- Intel Core i5-2500S
Ноутбуки
- G – Процессор с дискретным графическим чипом.
- Intel Core i7-8705G
- Intel Core i5-1135G
- Intel Core i7-1065G7
- Intel Core i3-7100H
- Intel Core i3-6100H
- Intel Core i7-5350H
- Intel Core i7-7820HK
- Intel Core i7-6820HK
- Intel Core i7-7920HQ
- Intel Core i7-6700HQ
- Intel Core i7-4700HQ
- Intel Core i7-7500U
- Intel Core i7-6600U
- Intel Core i7-4550U
- Intel Core i7-7Y75
- Intel Core m-5Y70
- Intel Core i7-4610Y
- Intel Core i7-4600M
- Intel Core i7-3520M
- Intel Core i7-2677M
- Intel Core i7-4702MQ
- Intel Core i7-4702MQ
- Intel Core i7-4940MX Extreme Edition
- Intel Core i7-3820QM
- Intel Core i7-2860QM
Маркировка процессоров Core 2
В линейке процессоров Core и Core 2 (Core 2 Solo, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme) вместо буквенного суффикса использовался префикс. Внизу приведено описание данных префиксов.
- E – Процессоры с двумя вычислительными ядрами и мощностью 55 Вт или больше.
- Intel Core2 Duo E8200
- Intel Core2 Duo E7500
- Intel Core2 Duo E4400
- Intel Core Duo L2500
- Intel Core2 Duo L7200
- Intel Core2 Duo L7700
- Intel Core2 Duo P9700
- Intel Core2 Duo P7550
- Intel Core2 Duo P7350
- Intel Core2 Quad Q9450
- Intel Core2 Quad Q9400S
- Intel Core2 Extreme QX9300
- Intel Core2 Duo SL9380
- Intel Core2 Duo SP9300
- Intel Core2 Duo SU9400
- Intel Core2 Duo T8300
- Intel Core2 Duo T6500
- Intel Core Duo T2300
- Intel Core2 Duo U7600
- Intel Core Duo U2500
- Intel Core2 Solo U2100
- Intel Core2 Extreme X9100
- Intel Core2 Extreme QX9650
- Intel Core2 Extreme QX6700
- Что такое процессор
- Сколько термопасты наносить на процессор
- Socket LGA 1150: какие процессоры подходят
- Как часто нужно менять термопасту на процессоре
- Какой процессор лучше для игр
Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.
Остались вопросы?
Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.
Что означает PCIe x16 и почему это важно при сборке ПК
Сегодня я расскажу обо всём, что вам нужно знать, чтобы понять эту спецификацию, когда бы вы её ни увидели, в том числе о том, как сравниваются разные поколения PCIe и какие устройства используют PCIe x16.
Давайте не будем терять время и нырнём в тему прямо сейчас!
Что означает PCIe x16
Во-первых, давайте разберём PCIe x16 .
«PCIe» означает «PCI Express», ссылаясь на доминирующий стандарт расширения материнских плат ПК за последние двадцать или около того лет.
«x16» – это спецификация, относящаяся либо к форм-фактору слота PCIe x16 (физическая длина слота), либо к полной пропускной способности линий x16 PCI Express (электрическая пропускная способность слота). Обычно указывает на оба, но не всегда.
Разобравшись с самим названием, мы теперь можем углубиться в определение PCI Express и PCIe x16.
Что такое PCI Express
Как упоминалось ранее, PCI Express является доминирующим стандартом для плат расширения ПК с момента его появления.
«PCI» означает «Interconnect Peripheral Component Interconnect», если вам интересно, и до того, как мы получили PCIe, существовало несколько (очень старых) не-Express версий PCI.
Основная причина, по которой PCI Express является доминирующим стандартом для карт расширения ПК, заключается в том, что он удваивает свою пропускную способность с каждым поколением, что делает его самым быстрым слотом на любой материнской плате, где он присутствует.
PCI Express также обеспечивает гибкость благодаря 4 разным размерам слотов и соответствующим конфигурациям дорожек (некоторые слоты могут не иметь соответствующих полос пропускной способности, подробнее об этом дальше в статье):
- PCI Express x1 – однополосный, наименьший слот
- PCI Express x4 – четыре линии, второй по размеру слот
- PCI Express x8 – восемь линий, второй по величине слот
- PCI Express x16 – шестнадцать линий, самый большой слот
Сегодня наше основное внимание сосредоточено на PCIe x16, так что давайте углубимся в это.
Что означает PCIe x16
PCIe x16 – это 16-канальный слот PCI Express или, по крайней мере, самый большой / самый длинный слот PCI Express. Это самый высокопроизводительный слот расширения с высокой пропускной способностью внутри любого ПК.
Устройства, обычно используемые со слотами PCIe x16
Что обычно подключается через слот PCIe x16? В основном, устройства относятся к одной из трёх категорий:
- Видеокарты. Чаще всего слот PCIe x16 используется для видеокарты или графического процессора.
- Сетевые карты – для высокопроизводительных сетевых сред (серверов и т.д.) более высокая пропускная способность PCIe имеет смысл для одновременного управления несколькими соединениями Ethernet
- Карты памяти для тяжелых условий эксплуатации. Также обычно на серверах некоторые схемы хранения для тяжелых условий эксплуатации (например, конфигурации RAID с несколькими дисками с большим количеством дисков большой емкости) могут управляться картой PCIe x16 RAID.
В целом, PCIe x16 известен тем, что используется с видеокартами. Другие карты PCIe x16, как правило, встречаются реже и сильно зависят от рабочей нагрузки.
Сравнение различных версий PCIe x16
PCIe x16 Gen 1
- Скорость в одном направлении: 4 гигабайта в секунду
- Скорость в двух направлениях: 8 гигабайт в секунду
- Дата выпуска: 2003 г.
Первоначально выпущенный в 2003 году, первый стандарт PCI Express представил слот x16 с беспрецедентной пропускной способностью.
Это также был первый преемник оригинального PCI, который часто делил место на материнских платах с обычными слотами PCI.
PCIe x16 Gen 2
- Скорость в одном направлении: 8 гигабайт в секунду
- Скорость в двух направлениях: 16 гигабайт в секунду
- Дата выпуска: 2007 г.
Всего через четыре года после первоначального выпуска в 2007 году появился PCI Express Gen 2.
Предлагая полное удвоение скорости по сравнению с исходным стандартом, PCIe Gen 2 оправдал обещания, данные развивающимся стандартом.
Слоты PCI, отличные от Express, в то время также были распространены для поддержки старых периферийных устройств.
PCIe x16 Gen 3
- Скорость в одном направлении: 16 гигабайт в секунду
- Скорость в двух направлениях: 32 гигабайта в секунду
- Дата выпуска: 2010 г.
PCI Express Gen 3, вероятно, является первым «современным» стандартом PCI Express и имеет самый длительный срок службы: он был выпущен в 2010 году и не терял лидерства до 2017 года.
За время существования PCI Express Gen 3 в области аппаратного обеспечения ПК было сделано много достижений, включая более широкое внедрение твердотельных накопителей и удаление устаревших портов, таких как PCI.
Одним из изменений, внесенных в PCIe Gen 3, которое продолжается и в новых поколениях, является введение слотов NVMe M.2 на материнскую плату.
Они позволяют использовать твердотельные накопители с пропускной способностью PCI Express, хотя обычно они ограничены пропускной способностью x4. Однако, карты x16 и x8 можно использовать для добавления M.2 в системы без слота.
PCIe x16 Gen 4
- Скорость в одном направлении: 32 гигабайта в секунду
- Скорость в двух направлениях: 64 гигабайта в секунду
- Дата выпуска: 2017 г.
PCI Express Gen 4 – один из актуальных стандартов и самый распространенный в материнских платах, выпущенных с 2017 года.
Как только мы преодолеем PCI Express Gen 4 – что стало первым серьёзным изменением в PCIe за семь лет, прошедших с Gen 3, – мы также начнём преодолевать более высокие уровни того, на что способны хранилища NVMe и современные графические процессоры.
Даже графические процессоры последнего поколения начинают нарушать возможности максимальной пропускной способности, предлагаемые PCIe Gen 3, требуя PCIe 4.0 или новее.
PCIe x16 Gen 5
- Скорость в одном направлении: 64 гигабайта в секунду
- Скорость в двух направлениях: 128 гигабайт в секунду
- Дата выпуска: 2019 г.
PCI Express Gen 5 был выпущен в 2019 году и стал быстрым высокопроизводительным обновлением плат Gen 4.
Это также самая быстрая версия PCI Express, доступная в настоящее время на момент написания (конец 2022 г.), поскольку Gen 6 был анонсирован, но фактически ещё не выпущен на готовых к продаже материнских платах.
На момент написания статьи даже самые мощные графические процессоры, доступные на рынке, такие как RTX 4090, не могли полностью насытить пропускную способность, предлагаемую PCI Express 5.0 x16.
Тот день, когда нам понадобится больше, чем PCIe Gen 5 для работы графических процессоров без узких мест, должен быть довольно далёк.
PCIe x16 Gen 6
- Скорость в одном направлении: 128 гигабайт в секунду
- Скорость в двух направлениях: 256 гигабайт в секунду
- Дата выпуска: 2021 г.* (объявлено, на момент написания статьи не было в материнских платах, вероятно, появится на рынке в 2023 г.)
PCI Express Gen 6 – это новейший стандарт PCI Express, но пока он только анонсирован и не используется в материнских платах.
Даже если он станет доступен, мы не увидим повсеместного использования PCIe Gen 6 до 2023 года, а потребительские платы могут даже не получить эту функцию до 2024 года.
И, да, я очень сомневаюсь, что какие-либо видеокарты, выпущенные в ближайшие пять лет, будут насыщать полосу пропускания PCIe Gen 6 x16.
Все ли слоты PCIe x16 одинаковы
Помимо различий между поколениями, о которых говорилось непосредственно выше, важно уточнить, что на многих материнских платах линии PCIe x16 могут фактически быть ограничены полосой пропускания x8.
В качестве альтернативы может быть только один слот x16 вместо дополнительного слота x16 в полосе пропускания x8. Подобные сокращения обычно делаются для удешевления производства материнской платы, поэтому вы так часто видите эти компромиссы в бюджетных платах.
Обычно вы можете увидеть разницу, если посмотрите достаточно внимательно, как показано на изображении ниже:
Несмотря на то, что слот имеет механическую длину слота x16, контакты достигают длины только до x8.
Обычно вы увидите только несколько полноразмерных слотов PCIe x16 с полной пропускной способностью на материнской плате более высокого уровня.
Платы более высокого класса с лучшими наборами микросхем и более мощными процессорами могут более эффективно использовать всю полосу пропускания, необходимую для нескольких полноскоростных слотов PCIe x16.
Часто задаваемые вопросы
Как работают линии PCIe на материнской плате?
Хотите узнать, как работают линии PCIe и сколько их нужно для поддержки рабочих нагрузок вашего ПК? Изучите руководство по линиям PCIe.
Однако, прежде чем вы решите отправиться туда, у меня есть несколько быстрых советов о линиях PCIe:
- Пользователям, которые используют только одну карту x16, обычно не нужно беспокоиться о покупке более дорогих плат или процессоров для увеличения поддержки линий.
- Визуальная разница между слотом PCIe x16 и слотом x8 PCIe x16 очевидна, если вы знаете, что ищете.
- Платы более высокого уровня, как правило, лучше, если вы планируете использовать несколько карт расширения PCI Express, накопителей NVMe или и то, и другое. Платы более высокого класса также будут поддерживать более высокие скорости ОЗУ и возможности разгона ЦП.
Можно ли использовать карты PCIe x16 в слотах PCIe x8 или наоборот?
Да, в обе стороны! Однако, есть одна загвоздка.
Для карт PCIe x8, используемых в слотах PCIe x16, недостатков нет. Большие слоты могут без проблем поддерживать карты меньшего размера.
Для карт PCIe x16, используемых в меньших слотах PCIe x8, базовая совместимость по-прежнему сохраняется… но, поскольку не весь разъём используется и вы используете более медленный слот, не вся пропускная способность будет сохранена.
Таким образом, карты PCIe x16 работают в слотах x8, но в результате могут столкнуться со снижением производительности, особенно карты высокого класса.
Существуют ли твердотельные накопители PCIe x16?
Нет! Твердотельные накопители PCI Express и NVMe не используют полосу пропускания x16. Твердотельные накопители NVMe зависят от пропускной способности PCIe x4 с выделенными слотами M.2 NVMe.
Между тем, большинство твердотельных накопителей PCI Express, которые поставлялись с реальными картами, уже давно были заменены дисками NVMe.
Даже специализированные твердотельные накопители Intel Optane, которые по-прежнему выпускаются в форм-факторе карты, полагаются на PCIe x4 вместо x16.
PCI Express 3.0, 4.0 и 5.0: в чем разница
Недавно на рынке компьютерных комплектующих стали появляться устройства с поддержкой интерфейса PCI Express 4.0. Появление новой версии вызвало у пользователей вопросы. Далеко не все понимают, что такое PCI Express 4.0, в чем разница между PCI Express 3.0 и 4.0 и насколько они совместимы друг с другом.
Что такое PCI Express 3.0, 4.0 и 5.0
PCI Express (PCIe, PCI-e) – основный интерфейс для подключения к компьютеру дополнительных комплектующих. Его используют для подключения видеокарт, твердотельных накопителей (SSD), звуковых и сетевых карт, а также других устройств.
Интерфейс PCI Express появился в 2003 году и с тех пор широко распространился, вытеснив шину PCI, которая ему предшествовала. За первые несколько лет появилось 3 версии данного интерфейса, которые получили названия PCI Express 1.0 (2003 год), PCI Express 2.0 (2007 год) и PCI Express 3.0 (2010 год).
На версии 3.0 развитие интерфейса несколько затормозилось. С 2010-го по 2017-й новых версий не появлялось, и версия 3.0 долгое время являлась последней и самой актуальной. Впрочем, скорости передачи данных, которую обеспечивала третья версия, было вполне достаточно. При использовании всех 16 линий скорость версии 3.0 достигала 15,8 ГБайт/с.
PCI Express версии 4.0 появился в 2017 году и при использовании 16 линий обеспечил скорость 31,5 ГБайт/с. С тех пор выход новых версий PCI Express значительно ускорился, и версия 5.0 со скоростю 63 ГБайт/с была выпущена уже через два года, в 2019-м. А выход версии 6.0 ожидается в 2021 году, его скорость должна составить 126 ГБайт/с.
Но, реальные устройства с поддержкой новых версий PCI Express появляются не так быстро. На данный момент основной версией можно считать 4.0, именно с этой версией интерфейса выпускается большинство новых видеокарт и твердотельных накопителей (SSD-дисков). Что касается версии 5.0, то для нее устройств пока почти нет. Поддержку PCI Express 5.0 получили только новые материнские платы для процессоров Intel.
Учитывая медленное распространение новых стандартов, многие пользователи интересуются стоит ли переплачивать за новинки с поддержкой PCI Express 4.0 и 5.0 или можно сэкономить и взять железо с более старой версией этого интерфейса.
В чем разница между PCI Express 3.0, 4.0 и 5.0
Основная разница между PCI Express 3.0, 4.0 и 5.0 заключается в скорости передачи данных. Каждая версия PCI Express получает удвоение пропускной способности и последнии версии не исключение. Например, при использовании 16 линий через PCI-e 4.0 можно передавать данные со скоростью 31,5 ГБайт/с, что в два раза быстрее, чем при использовании 16 линий версии PCI-e 4.0. Тоже самое с PCI-e 5.0, она в два раза быстрее PCI-e 4.0.
Год Версия Пропускная способность 2010 PCI Express 3.0 x16 15,8 Гбайт/с 2017 PCI Express 4.0 x16 31,5 Гбайт/с 2019 PCI Express 5.0 x16 63,0 ГБайт/с Разница в пропускной способности выглядит впечатляюще, но многим устройствам такая большая скорость на данный момент не нужна. Поэтому при переходе на новую версию реальный прирост производительности может быть намного меньше.
Например, в таблице внизу приведены результаты видеокарты Radeon RX 5700 XT при ее подключении с помощью PCI-e 3.0 и PCI-e 4.0. Как видно, пока что более высокая пропускная способность PCI-e 4.0 практически не влияет на производительность видеокарты в играх.
Средний FPS на максимальных настройках в FullHD PCI-e 3.0 PCI-e 4.0 Shadow of the Tomb Raider 104 105 Gears 5 100 101 Red Dead Redemption 2 66 66 Metro Exodus 52 52 Borderlands 3 82 83 The Division 2 101 101 Assassin’s Creed Odyssey 64 64 С другой стороны, твердотельные диски (SSD) очень чувствительны к скорости подключения и в этом случае разница между PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0 более заметна.
Например, в таблице внизу приведены результаты двух похожих SSD накопителей: FireCuda 510 и FireCuda 520. Первый из которых использует интерфейс PCI-e 3.0, а второй PCI-e 4.0.
FireCuda 510 2 Тбайт FireCuda 520 2 Тбайт PCI-e 3.0 PCI-e 4.0 Последовательное чтение 3450 Мбайт/с 5000 Мбайт/с Последовательная запись 3200 Мбайт/с 4400 Мбайт/с Как видно, при последовательном чтении прирост производительности почти полуторакратный. В новых SSD, которые будут выпускаться под PCI-e 4.0 эта разница может быть еще существенней.
Совместимость PCI Express 3.0, 4.0 и 5.0
При появлении новых версий PCI Express всегда сохраняет полную совместимость с предыдущими версиями интерфейса. PCI Express 4.0 и 5.0 не являются исключением и также полностью совместим с предшественниками.
При этом совместимость двунаправленная. Это означает, что вы можете приобрести новую видеокарту с PCI-e 4.0 и установить ее в старую материнскую плату с поддержкой 3.0, а также наоборот, старые видеокарты с 3.0 поддерживаются новыми материнскими платами с 4.0.
При подключении двух устройств с разными версиями PCI-e они будут работать на той версии интерфейса, которая поддерживается обоими устройствами. В случае использования устройств с интерфейсами 3.0 и 4.0 они будут работать на версии 3.0.
Выводы
Все версии PCI Express полностью совместимы друг с другом. Поэтому основным отличием между ними является пропускная способность, которая при появлении новой версии возрастает в 2 раза. Но, чтобы использовать преимущества этой скорости нужны устройства, которым она требуется. Такими устройствами могут быть быстрые SSD накопители. Если SSD-накопитель поддерживает PCI-e 4.0, то его лучше устанавливать на плату с поддержкой PCI-e 4.0. Иначе накопитель значительно потеряет в скорости.
Для видеокарт версия PCI Express не так критична. В играх разница между PCI-e 3.0 и 4.0 почти не заметна. Хотя в будущем, с появлением более требовательных игр и более производительных видеокарт, потери, вероятно, станут более значительными.
- Нормальная температура видеокарты
- Как обновить драйвер видеокарты
- Что делать если видеокарта перегревается
- Что такое дискретная видеокарта
- Что такое PCI Express
Создатель сайта comp-security.net, автор более 2000 статей о ремонте компьютеров, работе с программами, настройке операционных систем.
Остались вопросы?
Задайте вопрос в комментариях под статьей или на странице «Задать вопрос» и вы обязательно получите ответ.
60 комментариев — Добавьте свой
Влад 11.02.2021«Первыми стали видеокарты AMD Radeon RX 5500 XT, Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT»? Как же у меня RX570 8Gb на 4й версии, если она не из новой линейки? Где-то неувязочка
Александр Степушин 11.02.2021
Я думаю, вы что-то напутали, у вашей карты PCI Express 3.0. Можете поискать характеристики этой видеокарты чтобы убедиться.