PCIe 3.0 vs PCIe 4.0 vs PCIe 5.0: quelle est la différence ?

Parfois, il est difficile de croire à quelle vitesse la technologie progresse. Il semble qu'hier, AMD nous ait présenté sa série de processeurs Ryzen 3000, qui était livrée avec PCI Express 4.0 comme l'une de ses fonctionnalités phares. Intel n'a rattrapé que ses processeurs Rocket Lake, lancés en 2021. Cependant, il semble que l'industrie soit à nouveau prête à aller de l'avant. Selon les rumeurs, les processeurs Intel de 12e génération d'Alder Lake seraient livrés avec PCI Express 5.0, la nouvelle version de la spécification.

Vous venez peut-être d'avoir un nouveau PC flamboyant avec prise en charge de PCIe 4.0. Ainsi, la question se pose: quelles sont les différences entre PCIe 5.0 et les versions existantes? Et dois-je m'en soucier?

PCIe 5.0 vs. PCIe 4.0: doublez la bande passante

Pour la plupart, la plus grande amélioration entre les différentes générations de PCI Express est toujours une augmentation de la bande passante presque exactement le double.

Le taux de transfert de la première version de la norme, PCIe 1.0, était d'environ 250 Mo/s sur une seule voie (x1) et était capable de 2,5 GT/s (gigatransferts). Avec l'arrivée du PCIe 2.0, il a été doublé à 500 Mo/s et 5 GT/s, respectivement.

Avec PCIe 4.0, il est passé à 1,97 Go/s et 16 GT/s, doublant les 985 Mo/s et 8 GT/s de PCIe 3.0. Je suis sûr que vous avez déjà compris: chaque nouvelle génération double la bande passante de son prédécesseur ou est sur le point de la doubler.

PCIe 5.0 ne fait pas exception.

PCIe 5.0 est le successeur direct de la norme PCIe 4.0. Et encore une fois, la bande passante et le taux de gigatransfert doublent par rapport à la génération précédente, permettant aux données d'être transférées à des vitesses nettement plus rapides. 32 gigatransferts par seconde, soit 32 GT/s, et un taux de transfert de 3,94 Go/s sont tous sur la table. PCIe 4.0 était déjà incroyablement rapide: il vous suffit de regarder un SSD NVMe compatible PCIe 4.0 et les types de vitesses de lecture/écriture qu'il peut atteindre. PCIe 5.0 sera deux fois plus rapide sur le même nombre de voies.

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Bien sûr, doubler les vitesses est plus facile à dire qu'à faire. Alors que la connexion physique reste la même et que PCIe 5.0 restera entièrement rétrocompatible avec les générations PCI Express précédentes, ses exigences changeront pour s'adapter à la vitesse plus élevée. Par exemple, les cartes mères prenant en charge PCIe 5 devront ajouter de plus grandes capacités sous le capot pour gérer la perte de signal et le bruit. En effet, aller plus vite peut rencontrer davantage de problèmes d'intégrité du signal (SI), et cela doit être pris en compte pour éviter autant que possible les erreurs.

La version suivante de PCI Express, PCIe 6.0, qui est déjà en développement (comme vous l'avez probablement deviné maintenant, le Le consortium PCI-SIG évolue rapidement), sera aidé en termes d'augmentation de la bande passante et d'intégrité du signal en utilisant PAM-4 signalisation. PCIe 5.0, cependant, devra utiliser des méthodes plus conventionnelles pour faire de la place à ces vitesses plus élevées: des traces de carte mère de meilleure qualité et des PCB plus épais avec plus de couches pour minimiser la perte de signal et impédance.

Pourquoi devrais-je me soucier de PCI Express 5.0 ?

Des choses comme nos cartes graphiques n'ont pas vraiment besoin des quantités obscènes de bande passante que PCIe 5.0 offre, du moins pas pour le moment. Après tout, même le plus gros et le plus puissant de la gamme actuelle de NVIDIA, le RTX 3090, ne parvient pas à saturer complètement une connexion PCIe 4.0 x16. Cependant, il existe de nombreux cas d'utilisation où PCIe 5.0 peut s'avérer utile, à la fois pour les cas d'utilisation grand public et plus professionnels. Les appareils qui peuvent bénéficier d'une plus grande bande passante pourront l'utiliser correctement, tandis que d'autres qui n'ont pas vraiment besoin de plus de vitesse peuvent à la place fonctionner plus efficacement en utilisant moins de voies.

Du côté des consommateurs, le principal avantage de PCIe 5.0 est le stockage à haute vitesse. Côté rangement, lecteurs NVMe avec PCIe 5.0, les vitesses seront fulgurantes. Par exemple, Samsung 980 Pro, souvent considéré comme le niveau d'or des disques PCIe 4.0, peut atteindre des vitesses de lecture séquentielle allant jusqu'à 6 900 mégaoctets par seconde. Un disque avec des vitesses PCIe 5.0 pourrait potentiellement atteindre le double. Le stockage à haute vitesse est plus important que jamais, avec des choses comme Le stockage direct de Microsoft promettant d'améliorer considérablement notre expérience de jeu. Ainsi, bien que PCIe 5.0 ne soit pas absolument essentiel pour le moment, il est probable qu'il sera utile à l'avenir.

PCIe 5.0 deviendra également très important dans les centres de données, car le stockage rapide et la mise en réseau à grande vitesse sont essentiels pour la communication. Certaines interfaces réseau de serveurs envisagent une transition d'un réseau 100 GbE à 400 GbE dans un avenir pas si lointain, et PCIe 5.0 le rendra possible. La bande passante full-duplex d'une liaison PCIe 5.0 x16 est de 128 Go/s. Une liaison 400 GbE en duplex intégral nécessite 800 Gbit/s de bande passante. En octets, cela se traduit par 100 Go/s de bande passante agrégée, qu'une connexion PCIe 5.0 x16 peut gérer.

Quand le PCIe 5.0 arrive-t-il ?

La norme a déjà été publiée. La spécification PCI Express 5.0 finale a été publiée le 29 mai 2019, tandis que Jiangsu Huacun a présenté le premier contrôleur PCIe 5.0 en novembre 2019. Cependant, nous ne l'avons pas encore vu dans les produits finalisés jusqu'à présent. Les derniers processeurs Intel et AMD, Rocket Lake et Zen 3 respectivement, ne sont actuellement que PCIe 4.0 compatible, comme la plupart des périphériques PCI Express actuellement sur le marché, qu'il s'agisse de carte graphique ou de NVMe SSD.

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Cependant, ils arrivent bientôt. Nous nous attendons à ce que les processeurs Intel de 12e génération, nommés Alder Lake, prennent en charge PCIe 5.0 sur les ordinateurs de bureau, et ceux-ci devraient être commercialisés d'ici le début de 2022. Alder Lake sera également lancer avec une nouvelle socket, prise en charge de la RAM DDR5 et nouveaux chipsets de carte mère. Quant à AMD, bien que de nouveaux processeurs soient bientôt lancés avec un nouveau socket AM5, ceux-ci ne devraient pas prendre en charge PCIe 5.0 dès le départ. Au lieu de cela, il faudra peut-être quelques générations avant qu'AMD ne passe à l'action.

Stockage, mise en réseau et graphiques ultra rapides

PCI Express 5.0 sera l'une des nouveautés les plus en vogue dans l'écosystème informatique. Avec le double du taux de transfert et de la bande passante de PCIe 4.0 et quatre fois le taux de transfert de PCIe 3.0, c'est un saut générationnel qui aura un impact sur la façon dont nous utilisons nos PC et permettra des vitesses SSD et réseau époustouflantes et fera des choses qui n'étaient pas possibles avant un réalité.

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