PCIe Gen 4.0 проти 5.0: Чи варто оновлюватися до нових відеокарт NVIDIA RTX 5000 серії?

Aнатолій_Іванченко · 8 March

З розвитком технологій вимоги до швидших, ефективніших та масштабованих компонентів обчислювальних систем продовжують зростати. Одним з найважливіших досягнень у цій галузі є розробка PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) — стандарту, який визначає, як такі компоненти, як графічні процесори, твердотілі накопичувачі та мережеві карти, взаємодіють з материнською платою. Останні ітерації PCIe, а саме Gen 4 і Gen 5, принесли значні покращення продуктивності, але багато хто має питання, яка версія краще підходить для їхніх потреб. У цій статті розглядаються відмінності між PCIe Gen 4 та Gen 5, їхні переваги та недоліки, а також те, як вони впливають на продуктивність новітніх графічних процесорів NVIDIA серії 5000.

Що таке PCIe?

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) це стандарт високошвидкісного інтерфейсу, який з'єднує різні компоненти комп'ютера з материнською платою, полегшуючи їхню взаємодію. Він діє як магістраль передачі даних, дозволяючи критично важливим компонентам, таким як графічні карти (GPU), накопичувачі (SSD) та мережеві адаптери, швидко та ефективно обмінюватися даними. Представлений у 2003 році, PCIe замінив старіші стандарти, такі як PCI та AGP, пропонуючи масштабований, високошвидкісний протокол послідовного зв'язку. Для передачі даних використовуються смуги, конфігурації яких, такі як x1, x4, x8 і x16, забезпечують різні рівні пропускної здатності. Кожне покоління PCIe подвоює швидкість передачі даних у порівнянні зі своїм попередником, що робить його основою сучасних обчислень для вирішення широкого спектра завдань — від повсякденних операцій до високопродуктивних ігор і професійних навантажень. Крім того, зворотна сумісність PCIe гарантує, що старі пристрої можуть працювати в нових системах, забезпечуючи гнучкість і простоту оновлення.

Що таке PCIe Gen 4?

PCIe Gen 4 — це четверте покоління стандарту PCIe, представлене у 2017 році. Він подвоює швидкість передачі даних у порівнянні зі своїм попередником, PCIe Gen 3, забезпечуючи швидкість 16 ГТ/с (гіга трансферів на секунду) на кожну лінію. Така збільшена пропускна здатність робить PCIe Gen 4 ідеальним для сучасних високопродуктивних додатків, таких як ігри, 3D-візуалізація та робочі навантаження з великим обсягом даних.

Ключові особливості PCIe Gen 4:

Збільшена пропускна здатність: Забезпечує пропускну здатність до 32 ГБ/с у конфігурації x16, що дозволяє пришвидшити обмін даними між компонентами.
Широке розповсюдження: Підтримується багатьма сучасними материнськими платами, графічними процесорами та твердотілими накопичувачами, що робить її популярним вибором як для геймерів, так і для професіоналів.
Зворотна сумісність: Працює з пристроями PCIe Gen 3, але на швидкості Gen 3.

Переваги PCIe Gen 4:

Прискорене завантаження та покращена продуктивність твердотілих накопичувачів NVMe.
Підтримка графічних процесорів високого класу з широкою смугою пропускання для ігор і професійних завдань.
Менші затримки в програмах з інтенсивним використанням даних.

Обмеження PCIe Gen 4:

З появою нових поколінь він може стати менш перспективним.
Незначні переваги для деяких робочих навантажень порівняно з PCIe Gen 3, залежно від обладнання.

Що таке PCIe Gen 5?

PCIe Gen 5, представлений у 2019 році, є п'ятим поколінням технології PCIe. Вона подвоює швидкість передачі даних порівняно з Gen 4, досягаючи дивовижної швидкості 32 ГТ/с на кожну лінію. Це оновлення відповідає вимогам передового обладнання, які постійно зростають, такого як прискорювачі штучного інтелекту, графічні процесори нового покоління та надшвидкісні твердотілі накопичувачі.

Ключові особливості PCIe Gen 5:

Вища пропускна здатність: PCIe Gen 5 підтримує пропускну здатність до 64 ГБ/с у конфігурації x16, що вдвічі перевищує пропускну здатність Gen 4. Це оновлення значно покращує роботу такого обладнання, як високопродуктивні графічні процесори та надшвидкісні рішення для зберігання даних.
Перспективність: Розроблено для підтримки нових технологій, таких як ігри у форматі 8K, важкі робочі навантаження зі штучним інтелектом і високошвидкісні мережі.
Підвищена ефективність: Оптимізовано для швидшої передачі даних із меншими затримками та підвищеною енергоефективністю.

Переваги PCIe Gen 5:

Розкриває весь потенціал високопродуктивних графічних процесорів і твердотілих накопичувачів NVMe.
Готує системи до майбутніх досягнень у сфері ігор, штучного інтелекту та професійних навантажень.
Усуває «вузькі місця» у великомасштабних обчислювальних середовищах.

Обмеження PCIe Gen 5:

Наразі обмежена доступність пристроїв і материнських плат, сумісних з Gen 5.
Вища вартість у порівнянні з обладнанням Gen 4.
Більшість додатків і обладнання ще не повністю використовують пропускну здатність Gen 5.

PCIe Gen 4 проти Gen 5 у відеокартах NVIDIA RTX 5000 серії

Анонсовані 6 січня на виставці CES 2025 графічні процесори серії NVIDIA RTX 5000, засновані на архітектурі Blackwell, сумісні з PCIe Gen 5, який пропонує збільшену пропускну здатність і швидкість передачі даних у порівнянні з PCIe Gen 4. Ключові поліпшення охоплюють:

Розширену пропускну здатність: PCIe Gen 5 подвоює пропускну здатність Gen 4, підтримуючи до 64 ГБ/с у 16-смуговій конфігурації. Ця додаткова пропускна здатність особливо корисна для високопродуктивних графічних процесорів, таких як RTX 5090, який може похвалитися розширеними можливостями, такими як DLSS 4, нейронний рендеринг і трасування променів з високою роздільною здатністю.
Оптимізацію пам'яті та затримок: У серії RTX 5000 використовується надшвидка пам'ять GDDR7 зі швидкістю до 30 Гбіт/с. У поєднанні зі швидшою обробкою даних PCIe Gen 5 це забезпечує більш плавну зміну кадрів і зменшує затримки, що підтверджується здатністю RTX 5090 досягати 4K 240 Гц в іграх з повною трасуванням променів.
Пряму сумісність: Серія RTX 5000 розроблена з урахуванням вимог PCIe Gen 5 для забезпечення майбутнього. Оскільки додатки, ігри та робочі навантаження вимагають більшої пропускної здатності, PCIe Gen 5 гарантує, що графічний процесор не буде обмежений інтерфейсом.
Штучний інтелект та обчислювальні навантаження: PCIe Gen 5 підвищує ефективність передачі даних для додатків зі штучним інтелектом, що є ключовим для серії RTX 5000. Нові моделі точності FP4 на графічних процесорах Blackwell обробляють дані більш ефективно, отримуючи додаткову вигоду від поліпшення пропускної здатності PCIe Gen 5.

Якщо ви використовуєте материнську плату PCIe Gen 4, графічні процесори серії RTX 5000 все одно забезпечать виняткову продуктивність завдяки зворотній сумісності та внутрішній архітектурній оптимізації. Однак PCIe Gen 5 дозволяє графічним процесорам працювати на повну потужність, особливо в завданнях, що вимагають великих обсягів даних:

Трасування променів з високою роздільною здатністю на максимальних налаштуваннях.
Генеративні робочі навантаження ШІ та обробка моделей FP4.
Потокове передавання великих текстур або наборів даних для творчих робочих процесів.

Вердикт: PCIe Gen 4 проти Gen 5

Хоча PCIe Gen 4 забезпечує чудову продуктивність, оновлення до PCIe Gen 5 гарантує, що графічні процесори серії RTX 5000 зможуть повністю використовувати свої можливості, особливо в сценаріях з високою пропускною здатністю або в міру того, як додатки розвиваються, щоб скористатися перевагами підвищеної пропускної здатності.

Для тих, кому цікаво, як графічні процесори NVIDIA серії 4000 працюють з PCIe Gen 5: хоча вони оптимізовані для PCIe Gen 4, вони не отримують значних переваг від PCIe Gen 5, оскільки їхні потреби в пропускній здатності повністю задовольняються Gen 4. Для користувачів, які в основному використовують графічні процесори серії 4000, PCIe Gen 4 залишається достатнім варіантом. Однак, якщо ви бажаєте бути готовими до майбутнього або використовувати весь потенціал графічних процесорів серії RTX 5000, то PCIe Gen 5 — це очевидний вибір. Користувачам, які збирають нові системи або модернізують свої материнські плати, настійно рекомендується використовувати PCIe Gen 5, щоб максимізувати продуктивність новітніх графічних процесорів NVIDIA.

Щоб допомогти потенційним покупцям прийняти обґрунтоване рішення, NVIDIA оголосила про доступність і ціни на графічні процесори серії RTX 5000. Флагманський графічний процесор GeForce RTX 5090 з 3 352 AI TOPS буде доступний з 30 січня за ціною $1 999. Графічний процесор GeForce RTX 5080 з 1 801 AI TOPS стартує в той же день за ціною 999 доларів. Слідом за ними графічний процесор GeForce RTX 5070 Ti з 1 406 AI TOPS і графічний процесор GeForce RTX 5070 з 988 AI TOPS будуть доступні з лютого за ціною $749 і $549 відповідно.

Геймерам і творцям також варто з нетерпінням чекати на новітні ігрові продукти Acer з графічними процесорами серії RTX 5000, які вийдуть пізніше цього року. Щоб отримувати новини про ці продукти та інші цікаві анонси, підпишіться на нашу розсилку Acer Corner Email Дайджест.