تمام نکاتی که از استاندارد PCI Express 4.0 می‌دانیم

 PCI Express 4.0 چهارمین نسل از گذرگاه اتصال قطعات خارجی (PCIe) است که پهنای باند دو برابری برای کارت‌های گرافیک، هارد درایوها، SSDها، وای‌فای و کارت‌های اترنت فراهم می‌کند. به لطف AMD پردازنده‌ها و مادربردها جدید که از این استاندارد استفاده می‌کنند همین امسال عرضه می‌شوند و مسیر را برای دستگاه‌های سریعی که از PCIe 4.0 بهره مند هستند، باز خواهند کرد.

گیگابایت به تازگی به‌روزرسانی‌های بایوس خود را منتشر کرده که پشتیبانی از PCI Express 4.0 را به مادربردهای حال حاضر AM4 می‌آورد تا کاربرانی که از برخی مادربردهای فعلی استفاده می‌کنند با حضور یک چیپ رایزن 3000 بتوانند به راحتی از قابلیت مذکور استفاده کنند. گیگابایت همچنین خبر از عرضه اولین SSD با فناوری PCIe 4.0 در Computex 2019 داده و یعنی خیلی زود شاهد مادربردها و دستگاه‌های پشتیبانی کننده از این استاندارد خواهیم بود. اجازه دهید اطلاعاتی که از این فناوری در اختیار داریم را در کنار هم مرور کنیم.

عملکرد PCI Express 4.0

اسلات‌های PCIe می‌توانند تحت پیکربندی یک خط یا مضربی از چهار خط مانند x1، x4، x8، x16، x32 باشند. هر نسل پهنای باند را به دو برابر قبل افزایش می‌دهد. به عنوان مثال یک درگاه PCIe 3.0 x8 می‌تواند توسط یک PCIe 4.0 x4 جایگزین شود که همان مقدار پهنای باند را فراهم می‌کند.

استاندارد PCIe 4.0 از بیت ریت 16GT/s پشتیبانی می‌کند (تقریبا 2GB/s برای هر خط یا 64GB/s برای همه) که در مقابل بیت ریت 8GT/s یا 1GB/s استاندارد PCIe 3.0 قرار می‌گیرد. استاندارد PCI Express با نسل قبل و بعد از هر دو طریق نرم‌افزاری و درگاه مکانیکی، سازگاری دارد. به عبارت دیگر کارت‌های مبتنی بر PCIe 3.0 روی مادربردهای PCIe 4.0 پشتیبانی می‌شوند و بالعکس آن کارت‌های PCIe 4.0 روی مادربردهای PCIe 3.0 پشتیبانی می‌شوند که البته محدود به کارایی درگاه نسل سوم هستند.

از مشخصات PCIe 4.0 می‌توان به کانکتور OCuLink-2 اشاره کرد که جایگزینی برای تاندربولت 3 است و از طریق چهار خط این استندارد پهنای باند 8GB/s را فراهم می‌کند. برای مقایسه تاندربولت 3 می‌تواند تا 5GB/s پهنای باند را تحویل دهد.

PCI Express 4.0 در سال 2019 به بازار می‌آید

PCIe 4.0 درحالی عرضه می‌شود که PCIe 3.0 در سال 2010 منتشر شد. گروه PCI-SIG توسعه نسل چهارم را در سال 2017 به پایان رساند، هفت سال پس از نسل قبلی.

در ژانویه 2019 شرکت AMD اعلام کرد چیپست X570 از درگاه PCIe 4.0 پشتیبانی خواهد کرد. تولید کنندگاه مادربرد همچنین می‌توانند با به‌روزرسانی فریم‌ویر برخی از بردهای سری 300 و 400 بخشی از مزایای نسل چهارم این فناوری را برای بردهای قدیمی فراهم کنند. این مادربردها احتمالا تنها در اسلات اول از PCIe 4.0 x16 بهره مند خواهند شد، درحالیکه باقی شکاف‌ها به همان نسل سوم محدود هستند.

در همان ماه ژانویه، Phison اولین SSD با درگاه PCIe 4.0 را به نمایش گذاشت که از سرعت خواندن متوالی 4GB/s و نوشتن متوالی 4.2GB/s سود می‌جست. این کمپانی از حافظه‌های 96 لایه TLC مایکرون استفاده می‌کرد اما با تغییر آن به تکنولوژی BICS 4 شرکت توشیبا موفق شدند سرعت خواندن متوالی را به 4.8GB/s و نوشتن متوالی را به 4.4GB/s برسانند. عملکرد خواندن و نوشتن IOPS نیز به بیش از 900000 رسید.

در حال حاضر تنها کارت گرافیکی که از استاندارد جدید پشتیبانی می‌کند، AMD Radeon Instinct MI60 هفت نانومتری است که برای دیتاسنترها طراحی شده. AMD با همان طراحی Radeon VII را برای گیمرها عرضه کرد اما پشتیبانی از PCIe 4.0 را غیرفعال کرد به این بهانه که چنین توانی برای گرافیک‌های دسکتاپ نیاز نیست، حداقل فعلا. این یعنی SSDها اولین دستگاه‌های استفاده کننده از استاندارد جدید هستند که به دسکتاپ‌ها خواهند آمد.

PCI Express 5.0 در همین نزدیکی

بخاطر روند توسعه دیر استاندارد PCI Express 4.0 در موقعیتی هستیم که روند توسعه PCI Express 5.0 رو به پایان است.

گروه PCI-SIG به تازگی نسخه 0.9 از ویژگی‌های PCIe 5.0 را منتشر کرده و احتمالا بزودی و در سال بعد شاهد پشتیبانی محصولات مختلف از این استاندارد هستیم. به شکل معمول نسل PCI Express 5.0 پهنای باند را به دو برابر PCIe 4.0 خواهد رساند که یعنی 32GT/s یا 8GB/s برای هر خط که در نهایت 128GB/s برای 16 خط خواهد بود.