PCIe 4.0 چیست و آیا باید سیستم خود را ارتقا دهید؟

PCIe 4.0 چیست ؟

آپدیت و نسخۀ به‌روزرسانی شدۀ PCIe 4.0 که مدت‌ها منتظرش بودیم وارد بازار شده و الآن در کامپیوترهای دوروبر شما موجود است. حداقل اگر الآن کامپیوتر جدیدی بخرید یا سیستم سخت‌افزاری خود را به‌روزرسانی کنید، می‌توانید از مزایای PCIe 4.0 که به مراتب از PCIe 3.0 سریع‌تر است، استفاده کنید.

PCIe چیست؟

استاندارد اتصال سریع لوازم جانبی (PCIe) اتصالی رایج و متداول در اتصالات مادربرد است. این استاندارد به انواع بیت‌های سیستم‌های سخت‌افزاری اجازه می‌دهد تا با مادربرد یا بخش‌های دیگر سیستم شما ارتباط برقرار کنند. PCIe به‌ویژه به کارت‌های توسعه سیستم مانند کارت گرافیک‌ها (GPU) ، کارت صدا و کارت وای فای، یا SSD NVMe M.2 مرتبط می‌شود.

بیشتر بخوانید : به زبان ساده: PCIe یا PCI اکسپرس چیست؟  

مانند بسیاری از موارد دیگر، در این مورد هم هر چه تعداد بالاتر برود، اتصال سریع‌تر خواهد شد. PCIe 4.0 چهارمین نسخۀ این استاندارد است. جزئیات استاندارد PCIe 4.0 در اواسط سال 2017 منتشر شد. بااین‌حال، پیاده‌سازی و اجرای این استاندارد بر روی مادربرد و یا توسط سازندگان تراشه و سخت‌افزارهای مربوط به آن تا امروز طول کشید.

مادربرد شما چندین درگاه PCIe خواهد داشت. درگاه‌های PCIe در ابعاد مختلفی موجود هستند: x1, x4, x8 و x16. این اعداد به تعداد خطوطی که درگاه PCIe دارد اشاره می‌کند. هر چه تعداد خطوط (lane) بیشتر باشد اتصال داده سریع‌تر خواهد بود. بیشتر کارت‌های توسعۀ جدید در درگاه‌های x16 بهترین کارایی را دارند؛ زیرا این درگاه‌ها بالاترین سرعت انتقال داده را دارند. برای مثال GPUهای مدرن برای انتقال سریع داده از درگاه x16 استفاده می‌کنند تا در زمان استفاده از بازی‌های کامپیوتری تجربه اجرایی روان و باثبات را تجربه کنند.

یکی از استثنائات در این زمینه معیار ظاهری M.2 است. کارت‌های توسعۀ مبتنی بر M.2 با استاندارد PCIe سازگار نیست. در عوض، این کارت‌ها از اتصالات PCI Express M.2 که هم به‌صورت دوخطی و هم به‌صورت چهار خطی موجود است استفاده می‌کنند. PCIe M.2 جایگزین استاندارد قدیمی mSATA می‌شود.

آیا PCIe 4.0 سریع‌تر است؟

بله PCIe 4 سریع‌تر از نسل قبلی یعنی PCIe 3 است.سرعت نسل جدید تقریباً دو برابر نسل قبلی است و سرعت انتقال داده در آن دو برابر شده و به 16 گیگابایت انتقال در هر ثانیه (G/Ts) رسیده است. بااین‌حال (G/Ts) برای خیلیها ازجمله خود من، خیلی واحد انتقال دادۀ مفید و مفهومی نیست.

اگر بخواهیم همین موضوع را با واحد مفیدتری بیان کنیم، درگاه x16 سری PCIe 4.0 (بزرگ‌ترین درگاه) انتقال داده را به‌صورت یک‌طرفه و با حداکثر سرعت 32 گیگابایت در هر ثانیه انجام می‌دهد؛ یعنی می‌توانید در هر دو طرف نهایتاً جریان انتقال 64 گیگابایتی داشته باشید. توجه کنید که استفاده از جریان بیشتر از 64 کمی غیر صادقانه است، زیرا نمی‌توانید در یک‌طرف به چنین سرعتی دست‌یابید.

بااین‌حال، رسیدن به‌سرعت انتقال 32 گیگابایت بر ثانیه نسبت به PCIe 3.0 که نهایت سرعتش حدود 16 گیگابایت در هر ثانیه بود، پیشرفت قابل‌توجهی به شمار میآید.

PCIe 4.0 با چه سختافزارهایی سازگار است و در صورت استفاده سرعت انتقال را در آن‌ها افزایش می‌دهد؟

تعداد مشخصی از سخت‌افزارهای هستند که عملکرد و کارایی آن‌ها با استفاده از PCIe 4.0 نسبت به دیگر سخت‌افزارهای خیلی بهتر می‌شود. به‌روزرسانی PCIe بر کارت‌های توسعۀ سیستم شما مانند Wi-Fi، اترنت و کارت گرافیک تأثیر می‌گذارد. بااین‌حال به‌روزرسانی به‌تنهایی موجب بهبود عملکرد سیستم نمی‌شود. چرا؟ چون چندین سخت‌افزار در سیستم شما وجود دارد که پیش‌ازاین هم با نهایت ظرفیت خودکار می‌کردند و دیگر فضایی برای ارتقا پیدا کردن ندارند.

کارت گرافیک‌های دستگاهتان را در نظر بگیرید. چطور است قابلیت‌های آن‌ها را تقویت کنیم؟ ایدۀ خوبی است، مگر نه؟ در بسیاری از مواقع حتی به نزدیکی نهایت توانایی استاندارد PCIe 3.0 که هم‌اکنون در سیستم شما قرار دارد هم نمی‌رسید، مگر اینکه بازی‌ای با رزولوشن 3840×2160 و سرعت refresh rate معادل 144Hz را اجرا کنید. تحقیقاتی که توسط شرکت اینتل در مورد تأثیرات بازی‌هایی که از استاندارد PCIe 4.0 صورت گرفته است نشان می‌دهد که هنوز هم میان عملکرد سخت‌افزارهای موجود و بهره‌وری حداکثری از این استاندارد فاصله است.

در جدول زیر جزئیات پهنای باند رزولوشن‌های مختلف آمده است که می‌توانید آن‌ها را بررسی کنید:

تاثیر استفاده از pcie 4.0 در بازی

فضای ذخیره‌سازی سیستم شما اولین قسمتی است که نسبت به ارتقا به PCIe 4.0 واکنش نشان داده و عملکرد آن سریع‌تر خواهد شد. SSDهای  M.2 مدل S50 سری XPG GAMMIX از PCIe 4.0 پشتیبانی می‌کند و درنتیجه سرعت انتقال داده در آن تا 5 گیگابایت بر ثانیه افزایش می‌یابد که سرعت بالایی است! لازم به ذکر است که  XPG GAMMIX S50 سریعترین اس اس دی نسل چهارم PCIe جهان است. باید در نظر داشته باشید که همراه با افزایش سرعت PCIe 4.0 افزایش قابل‌توجه دما در این دستگاه‌ها امری اجتناب ناپذیر است در نتیجه در این SSD از یک هیت سینک آلمینیومی استفاده شده است که توانایی کاهش ۱۰ درجه ای دما را دارد، بنابراین این‌یکی دیگر از مواردی است که باید در ذهن خود داشته باشید.

آیا می‌توانم سخت‌افزارهایی بخرم که از PCIe 4.0 استفاده می‌کنند؟

معرفی سخت‌افزارهای جدید که از PCIe 4.0 پشتیبانی می‌کنند همان چیزی است که نظر کسب‌وکارها و مصرف‌کنندگان را به خود جلب می‌کند.

تراشۀ AMD X570

CPUهای سری AMD’s Ryzen، همچنان به استفاده از همان سوکت پردازندۀ قبلی، یعنی AM4 ادامه می‌دهند. در هر مادربردی فارغ از نوع Ryzen CPU می‌توانید آن را با یک سوکت AM4 تعویض کنید. اکنون داستان برای دارندگان AMD CPU فرق کرده است، اگر این افراد بخواهند از امکانات سریع‌تر استاندارد PCIe 4.0 بهره‌مند شوند به مادربرد جدیدی نیاز دارند که بر اساس این استاندارد جدید ساخته‌شده باشد.

تراشه‌های AMD X570 جدید به روش متفاوت و خاصی PCIe 4.0 را پشتیبانی می‌کند. پیش از همگانی شدن و اعلام عمومی درایوها و درام‌های به‌روزرسانی ویژگی پشتیبانی از PCIe 4.0 را به برخی از مادربردهای AMD، مانند مدل‌های X470 و X370 بالاتر از آن اضافه کردند؛ اما به دلیل نیازهای استاندارد PCIe 4.0، به‌روزرسانی پسنگرانه برای هر تراشه‌ای امکان‌پذیر نیست. ازاین‌رو، AMD دیگر آپدیت‌های PCIe 4.0 را برای تراشه‌های موجود فراهم نمی‌کند.

رابرت هالوک (Robert Hallock)، مدیر ارشد بازاریابی فنی AMD، در پستی که در Reddit منتشر شد علت این امر را این‌گونه توضیح داد:

«این مورد، خطایی است که در حال تصحیح آن هستیم. مادربردهای Pre-X570 از PCIe نسل 4 پشتیبانی نخواهند کرد. هیچ ضمانتی وجود ندارد که مادربردهای قدیمی‌تر بتوانند سیگنال دهی دقیق موردنیاز نسل 4 را به طرز قابل‌اطمینانی برآورده سازند و طبیعتاً ما نمی‌توانیم بگوییم مادربردهای قدیمی ما که در بازار هستند ازلحاظ توانایی پشتیبانی از نسل 4 ترکیبی از «آره، نه و شاید» باشند. احتمال سردرگمی بسیار زیاد است. وقتی‌که BIOSهای نهایی برای نسل سوم (+Ryzen (AGESA 1000 منتشر شود، نسل چهارم PCIe یکی از گزینه‌های آن نخواهد بود، کاش می‌توانستیم به عقب برگردیم و این امکان را فعال کنیم، اما ریسک انجام این کار بسیار بالا است.»

PCIe 5.0 چه زمانی وارد بازار می‌شود؟

شاید خنده‌دار به نظر برسد اما باید چنین چیزی را بپرسید.

بااینکه PCIe 4.0 به تازگی وارد بازار شده و شروع به افزایش سرعت انتقال داده کرده است، افراد زیادی هستند که از الآن منتظر عرضه PCIe 5.0 هستند. علت این موضوع گروه خاص علاقه‌مندان به PCIe (PCI-SIG()، یعنی توسعه‌دهندگان و برنامه نویسان استاندارد PCIe است، آن‌ها اعلام کرده‌اند که PCIe 5.0 بلافاصله بعدازاینکه دستگاهی PCIe بالاخره وارد بازار شدند، منتشر خواهد شد. ویژگی‌های نهایی PCIe 4.0 چند سال دیرتر منتشر شدند و این موضوع باعث تداخل زمانی میان انتشار این دو استاندارد شد.

PCIe 5.0 دوباره پهنای باند انتقال داده را دو برابر می‌کند. این یعنی سرعت انتقال تا 32G / Ts یا نرخ انتقال یک‌طرفه تا 64 گیگابایت در ثانیه افزایش می‌یابد.

آیا نیازی هست که سخت‌افزارتان را به PCIe 4.0 ارتقا دهید؟

مشکلی که در اینجا با آن روبرو می‌شویم آن است که درست نمی‌دانیم سخت‌افزارها به چه سمتی پیش می‌روند؛ اما حداقل چیزی که می‌توانیم بگوییم این است که پذیرش و سازگاری PCIe 4.0 موضوع ناامیدکننده‌ای است. علت این امر احتمالاً این است که سخت‌افزارها از استاندارد PCIe 3.0 که در حال حاضر رایج هست هم نهایت استفاده را نمی‌کنند، به‌علاوه میدانیم که طی دو تا پنج سال آینده، PCIe 5.0 وارد چرخۀ تولید سخت‌افزار خواهد شد.

در این صورت، تأخیر در به‌روزرسانی به استاندارد PCIe 4.0 وضعیت دشواری را ایجاد می‌کند. اگر پیش‌ازاین قصد آن را داشته‌اید که سیستم خود را به استاندارد PCIe 4.0 ارتقا دهید و بابت آن هزینه کرده‌اید، بدانید که PCIe 4.0 ارزش این کار را داشته است، اگر در میانۀ راه هستید یا تنها به ارتقا سیستم خود فکر کرده‌اید، شاید بهتر باشد صبر کنید تا در مورد PCIe 5.0 و زمان انتشار آن اطلاعات بیشتری به دست بیاورید.