→ पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 जीन 4

पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 हमारे डेस्कटॉप कंप्यूटरों में पहले से ही एक वास्तविकता है जो नई पीढ़ी के एएमडी रेन ज़ेन 2 और एएमडी एक्स 5 वी चिपसेट के आगमन के लिए धन्यवाद है। 2017 के बाद से नया PCI-SIG मानक हमारे साथ है, लेकिन यह इस साल की पहली छमाही में रहा है जब निर्माताओं के लिए यह विकल्प है कि वे इसका उपयोग करना शुरू कर दें। इस लेख में हम सब कुछ देखेंगे जो हमें इस नए, या बेहतर संचारित अद्यतन इंटरफ़ेस के बारे में जानने की आवश्यकता है।

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PCI एक्सप्रेस विकास और समाचार

पीसीआई एक्सप्रेस या बस पीसीआई-ई के रूप में भी जाना जाता है, यह एक उच्च गति वाली बस है जो आज सभी डेस्कटॉप और पेशेवर कंप्यूटिंग उपकरणों में उपयोग की जाती है। वस्तुतः कंप्यूटर में सभी उच्च-प्रदर्शन घटक ऐसी बस पर इनपुट और आउटपुट डेटा भेजते हैं ।

इस संचार मानक के तहत इकाई पीसीआई-एसआईजी है और 2017 में पहली बार इस संस्करण 4.0 को अनलॉक किया गया है, लेकिन यह हम तक नहीं पहुंचा है, और यहां तक ​​कि इस वर्ष 2019 तक हमारे डेस्कटॉप भी। और इसका कारण बहुत सरल है, अब तक, बहुत कम उपकरणों के लिए PCIe 3.0 की तुलना में अधिक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है जो हमें देता है, लेकिन नई NVMe ठोस राज्य भंडारण इकाइयों के आगमन और CPU और चिपसेट के बीच डेटा विनिमय की उच्च घनत्व के साथ, यह बस से प्रवेश किया है उद्योग में पैक किया।

चूंकि यह मानक 2003 में लागू किया गया था, इसलिए हम कुल चार अपडेट से गुजरे हैं । उन सभी में एक स्थिरांक रहा है, और वह है कि प्रत्येक पुनरावृत्ति में बस की चौड़ाई को दोगुना करना। बाजार पर प्रत्येक संस्करण की अवधि लगभग 4 साल है, संस्करण 3.0 के आगमन तक, जिसे 2017 तक 7 साल से कम समय तक बनाए रखा गया है । PCI-SIG ने अगले अपडेट को पहले ही अनलॉक कर दिया है, 2019 की इसी तिमाही में PCIe 5.0, लेकिन डेस्कटॉप पर हम कम से कम तीन और सालों तक इस बस के साथ रहेंगे, क्योंकि कुछ डिवाइस ऐसे हैं जिन्हें अभी भी ऐसे बैंडविड्थ की आवश्यकता है।

बैंड की चौड़ाई

PCI एक्सप्रेस लेन या डेटा लेन पर आधारित है, जो किसी राजमार्ग की लेन से मिलता-जुलता है, लेकिन जहां दोनों दिशाओं में कारें घूम सकती हैं, हालांकि बिजली के इस मामले में। विशेष रूप से, PCIe 4.0 संस्करण 3.0 की हस्तांतरण की गति को दोगुना करने में सक्षम है, इस प्रकार इन अप और डाउन लेन में से प्रत्येक के लिए 16 जीटी / एस (ट्रांसफर गिगाबिट्स) से कम नहीं पहुंचता है, इस तथ्य के कारण कि यह द्विदिश है। यदि हम इस माप को उन मानों के साथ पास करते हैं जिनके साथ हम दैनिक काम करते हैं, तो हम PCIe 3.0 बस के लिए 984.6 MB / s की तुलना में, प्रत्येक लेन के लिए 1969.2 MB / s की गति का सामना कर रहे हैं ।

एक अन्य पहलू जो सुधार भी करता है वह है संचार में विलंबता एक अधिक बस चौड़ाई और एक PHY रिसीवर है जो संबंधित PCIe नियंत्रक के लिए धन्यवाद प्रत्येक लेन के विद्युत मार्जिन की जानकारी का प्रबंधन करता है। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, बेहतर बस संतृप्ति प्रबंधन और आई / ओ संचार में कम विलंबता प्राप्त की जाती है, जिससे हम कनेक्ट होने वाले उपकरणों के आधार पर स्केलेबिलिटी में सुधार करते हैं।

जहां तक ​​जरूरत है, PCI Express 4.0 आज तक अपरिहार्य नहीं है, लेकिन निकट भविष्य के लिए तैयार करने का एक तरीका है। 10 Gbps पर नेटवर्क संचार अधिक लगातार हो रहा है, खासकर अब 5G के आगमन के साथ। नए NVMe PCIe x4 SSDs के साथ USB 3.1 Gen2 कनेक्टिविटी और जल्द ही USB 3.2 के लिए 20 Gbps के साथ उच्च मांग, जो पहले से ही 3.94 GB / s पर सीमा पाता है, इसके कार्यान्वयन के मुख्य कारणों में से एक रहा है।

आइए निम्न तालिका में देखें कि PCIe के विभिन्न संस्करणों के बीच तुलना , उपलब्ध कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर इसकी गति:

वी	परिचय	लेन द्वारा स्थानांतरण	बैंड की चौड़ाई
× १	× ४	× 16
1.0	2003	2.5 जीटी / एस	250 एमबी / एस (2 जीबी / एस)	1.0 जीबी / एस	4.0 जीबी / एस (32 जीबी / एस)
2.0	2007	5.0 जीटी / एस	500 एमबी / एस (4 जीबी / एस)	2.0 जीबी / एस	8.0 जीबी / एस (64 जीबी / एस)
3.0	2010	8.0 जीटी / एस	984.6 MB / s (7.9 Gb / s)	3.94 जीबी / एस	15.8 GB / s (126 Gb / s)
4.0	2017	16.0 जीटी / एस	1969 एमबी / एस (15.8 जीबी / एस)	7.88 जीबी / एस	31.5 GB / s (252.1 Gb / s)
5.0	2019	32.0 जीटी / एस	3938 एमबी / एस (31.6 जीबी / एस)	15.75 जीबी / एस	63.0 GB / s (32 Gb / s)

पिछड़ी संगतता क्या हमें PCI Express 4.0 की आवश्यकता है?

वर्तमान में सबसे प्रसिद्ध एप्लिकेशन जिसे हम सभी जानते हैं कि पीसीआई स्लॉट्स का उपयोग करना ग्राफिक्स कार्ड के माध्यम से है। इस बिंदु पर हम सभी जानते हैं कि एक स्वाभिमानी गेमिंग टीम के लिए हमें एक समर्पित ग्राफिक्स कार्ड की आवश्यकता होती है, जो PCIe 3.0 x16 के माध्यम से काम करता है, अर्थात हमारे पास डेटा ट्रांसफर करने के लिए 126 Gbps बस है । लेकिन हमें वास्तव में कितना चाहिए? ठीक है, 144 हर्ट्ज और 10-बिट रंग गहराई पर 4K रिज़ॉल्यूशन में एक गेम के लिए एक हस्तांतरण में, हमें लगभग 35.8 जीबीपीएस बस की आवश्यकता होगी।

इसका मतलब है कि हमारे पास छवि डेटा के हस्तांतरण के लिए लगभग 70% की बस चौड़ाई है । आइए याद रखें कि यह द्विदिश डेटा है, इसलिए यहां अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम बस का विचार पहले से ही प्रवेश करता है। इसलिए निश्चित रूप से इसका मतलब यह नहीं है कि वर्तमान में ग्राफिक्स कार्ड पर पीसी 4.0 है। यदि हम मल्टी जीपीयू के बारे में बात करते हैं, तो अच्छी तरह से, चौड़ाई समानता के कारण अधिक उपयोग की जाएगी, लेकिन फिर भी पर्याप्त से अधिक है।

लेकिन हम यह भी कह सकते हैं कि हमें इसकी आवश्यकता है, और यह नए NVMe SSDs के निगमन के कारण है । अब तक, वे सभी पीसीआई 3.0 x4 का उपयोग कर काम करते थे, लेकिन इस पहलू में, निर्माताओं ने जल्द ही सीमा खोज ली, जो कि उन दरों को 3.94 जीबी / एस के करीब पहुंचता है जो उपलब्ध थे। समाधान केवल सीपीयू और चिपसेट की क्षमता को सीमित करके एम.2 स्लॉट में अधिक लेन पेश करने के लिए नहीं है, बल्कि इसे दो बार बैंडविड्थ में वृद्धि करने के लिए, जैसे कि AORUS या Corsair जैसे निर्माताओं के पास पहले से ही अपना M.2 पीसीआर 4.0 है 4000 एमबी / एस से अधिक।

तो उन उपयोगकर्ताओं का क्या होता है जो अपने PCIe 3.0 को बनाए रखते हैं और एक परिधीय 4.0 का उपयोग करना चाहते हैं? खैर, यह कनेक्टिविटी के मामले में कोई समस्या नहीं होगी, शुरुआत से ही, PCIe ने पिछले मानकों के साथ पिछड़े संगतता की पेशकश की है । वास्तव में 3.0, 4.0 और जल्द ही 5.0 उनके हस्तांतरण में 128b / 130b एन्कोडिंग का उपयोग करना जारी रखेंगे। एकमात्र दोष यह होगा कि यह बस की गति को सीमित कर देगा।

SSD और ग्राफिक्स कार्ड पर PCI एक्सप्रेस 4.0

ठोस भंडारण पर किए गए उत्कृष्ट कार्य को निश्चित रूप से उजागर किया जाना चाहिए। चूँकि M.2 इंटरफ़ेस x4 लेन में और NVMe प्रोटोकॉल के तहत काम करता हुआ दिखाई दिया है, इस गति को कुछ ही महीनों में गुणा किया गया है, जो 3D NAND के आधार पर इसके मेमोरी कॉन्फ़िगरेशन के लिए 4000 MB / s से अधिक की आवश्यकता है।

AORUS या Corsair जैसे निर्माताओं ने अपने नए SSDs का अनावरण किया है जो क्रमिक रीडिंग में 5000 एमबी / एस की सैद्धांतिक गति पर काम करने में सक्षम है और तोशिबा के एनएंड 3 डी टीएलसी आर्किटेक्चर के साथ 4400 एमबी / एस लिखित में है। ये आंकड़े एसएसडी की पिछली पीढ़ी की तुलना में लगभग 40% अधिक हैं, और सीमा तक पहुंचने से बहुत दूर हैं, हालांकि यह केवल 4 लेन में उपलब्ध 7 , 88 जीबी / एस का रास्ता बना हुआ है।

यह परिवर्तन इन SSD को स्थापित करते समय विचार करने के लिए कुछ विवरण लाता है, उदाहरण के लिए बेहतर स्थानान्तरण प्राप्त करने के लिए लेखन कैश नीति को सक्रिय करने की आवश्यकता है । बेशक, एक और थोड़ा महत्वपूर्ण विवरण एक PCIe संगत बोर्ड है, और अब केवल AMD के लिए उनके पास होगा।

हम SSD के साथ सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन के लिए दोनों विकल्पों की जाँच करने की सलाह देते हैं

पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 के साथ बाजार में हमारे पास जो दूसरा उपकरण है वह नया AMD Radeon RX 5700 और 5700 XT ग्राफिक्स कार्ड है। व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए यह कुछ महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि हमने स्पष्ट रूप से देखा है कि 3.0 के साथ हमें छोड़ दिया जाता है, लेकिन नए मानक को लागू करना और रास्ते का नेतृत्व करना गलत नहीं है।

AMD Ryzen 3000 और AMD X570, PCI Express 4.0 के साथ पहली संगत है

इस नए PCIe 4.0 के साथ डेस्कटॉप बाजार में लॉन्च करने वाला पहला निर्माता , AMD की अपनी नई पीढ़ी के लिए धन्यवाद था। 7 एनएम FinFET में लिथोग्राफी वाले कुछ सीपीयू ने Zen2 के रूप में बपतिस्मा लिया जो अब ग्राफिक कार्ड के लिए अपने संचार इंटरफेस I / O में 16 लेन PCIe 4.0 और कुल 24 लेन पेश करते हैं । न केवल वे निर्देशों की हैंडलिंग में एक महान प्रदर्शन में सुधार के साथ प्रोसेसर हैं, बल्कि वे बहुत अधिक मात्रा में डेटा के साथ काम करने में सक्षम हैं।

वास्तव में, इस नई पीढ़ी के लिए अनुकूल नए मदरबोर्ड एक एएमडी एक्स 570 चिपसेट का उपयोग करते हैं, जिसमें 20 लेन पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 से कम नहीं है । हमारे द्वारा पहले से ही तैयार किए गए एक लेख में, हम X570 बनाम X470 चिपसेट, आदि के बीच तुलना देखेंगे, और इनमें से एक मुख्य है। मूल विन्यास में 8 लेन होते हैं जो PCIe 4.0 के लिए अनिवार्य होंगे और अन्य 8 लेन SATA या बाह्य उपकरणों जैसे USB के लिए उपयोग किए जा सकते हैं, उदाहरण के लिए, निर्माताओं को आवंटन की कुछ स्वतंत्रता है। शेष 4 लेन निर्माताओं के लिए स्वतंत्र विकल्प हैं, हालांकि सिद्धांत रूप में वे 4x SATA 6 Gbps या 2x PCIe 4.0 x2 के विन्यास के लिए अभिप्रेत होंगे।

इन दो तत्वों की शक्ति के लिए धन्यवाद, सीपीयू और चिपसेट के बीच संचार बस में 4 पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 लेन हैं । स्लॉट आवंटन के लिए, हम पिछली पीढ़ी की तुलना में काफी कुछ नई सुविधाएँ भी देखते हैं, क्योंकि चिपसेट ने कुछ अन्य PCIe X1 और x16 स्लॉट्स (x4 पर काम कर रहे) 4.0 और यहां तक ​​कि दो M.2 x4 स्लॉट्स भी पेश किए हैं ये नए एस.एस.डी. एक अन्य महत्वपूर्ण बदलाव 8 USB 3.1 Gen2 10 Gbps पोर्ट तक का समर्थन है, कुछ ऐसा जो अब तक संभव नहीं था।

PCI एक्सप्रेस 4.0 के साथ संगत अन्य हार्डवेयर के लिए, हम IBM POWER9 प्रोसेसर या इंटेल के 10nm विनिर्माण प्रोसेसर के साथ फाल्कन मेसा FPGA का हवाला दे सकते हैं, जो PCI Express 4.0 के साथ अंतर्निहित IP ब्लॉक के रूप में संगत है EMIB। इंटेल प्रोसेसर की नई पीढ़ी अभी आना बाकी है, और यह स्पष्ट है कि यह पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 को भी लागू करेगा।

NVME प्रदर्शन अंतर PCI एक्सप्रेस 3.0 बनाम PCI एक्सप्रेस 4.0

यद्यपि यह कुछ ऐसा है जिसे हम अपनी समीक्षाओं के माध्यम से जल्दी से खोज सकते हैं, हम पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 एसएसडी के साथ पीसीआई एक्सप्रेस 4.0 के साथ अनुक्रमिक पढ़ने और लेखन की तुलना करने जा रहे हैं। सही उम्मीदवार Corsair MP510 बनाम MP600 हैं।

आदर्श	अनुक्रमिक पढ़ना (एमबी / एस)	अनुक्रमिक लेखन (एमबी / एस)
Corsair MP510	3, 480 एमबी / एस	2, 700 एमबी / एस
Corsair MP600	4, 950MB / s	4, 250 एमबी / एस

और यहाँ हमारे परीक्षण:

निष्कर्ष और उद्योग का भविष्य

अगर कुछ ऐसा है जिसके बारे में हमें स्पष्ट होना चाहिए, तो यह है कि अभी के लिए PCI e 4.0 भंडारण उपकरणों और उपकरणों के बीच आंतरिक संचार के मामले में अपना अधिकतम लाभ प्रदान करता है, उदाहरण के लिए, CPU और चिपसेट। ग्राफिक्स कार्ड जैसे हार्डवेयर अभी भी संस्करण 3.0 में परेशानी में पड़ने से बहुत दूर हैं और यह 4.0 बहुत कम है, इसलिए गेमर्स के लिए, परिणाम व्यावहारिक रूप से प्रदर्शन में समान होगा।

PCI-SIG ने इस वर्ष अपने PCIe 5.0 इंटरफ़ेस को पहले ही अनलॉक कर दिया है, लेकिन यह स्पष्ट है कि हम कम से कम 2022 तक इस बस के साथ मदरबोर्ड नहीं देखेंगे, वर्तमान मानक के जीवन को थोड़ा बढ़ाने की कोशिश करने के लिए, आज के लिए, यह 4.0 अभी भी इसमें प्रत्येक उपयोगकर्ता से लेकर आम उपयोगकर्ता तक की एक विस्तृत श्रृंखला नहीं है।

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