هر آنچه باید در مورد PCI Express 5 (PCIe 5.0) بدانید

رابط PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) یکی از مهم‌ترین رابط‌ها است که امکان اتصال GPU، SSD، کارت‌ کپچر و دیگر اجزای پرقدرت به کامپیوتر شما – به خصوص مادربرد – را فراهم می‌کند. PCIe 5.0 اخیراً در مادربردها و SSDهای مدرن بسیار متداول شده و استاندارد جدید، پیشرفت‌های عملکردی قابل توجهی را به خانواده PCI Express اضافه کرده است.

با این حال، آیا تفاوت‌های موجود در سرعت انتقال داده، پهنای باند و فرکانس، PCIe 5.0 را به یک ارتقاء ارزشمند نسبت به نسل قبلی، یعنی PCIe Gen 4، تبدیل کرده است؟ در این مقاله تمام جزئیات مربوط به جدیدترین نسل از باس های توسعه سریع را بررسی می کنیم.

PCIe 5.0 چیست؟

PCIe 5.0 یا Gen 5 به طور اساسی یک استاندارد جدید از PCIe است که سرعت انتقال داده‌ها را نسبت به PCIe 4.0 یا Gen 4 دو چندان می‌کند. این افزایش سرعت، عملکرد بهتری را برای تقریباً تمام دستگاه‌های جانبی PCIe از جمله SSDها و تا حدودی GPUها فراهم می‌آورد. مادربردهای AMD AM5 و LGA 1700 اینتل به درجات مختلفی از PCIe 5.0 پشتیبانی می‌کنند و یافتن این استاندارد جدید در مادربردهای مدرن پیشرفته دشوار نیست.

در بخش سخت‌افزار، تعداد زیادی SSD با پشتیبانی از PCIe 5.0 از میانه‌های سال 2023 وارد بازار شده‌اند. برای استفاده از PCIe 5.0، هر دو سمت اتصال باید از این استاندارد پشتیبانی کنند. اگر روی مادربرد خود یک گذرگاه PCIe 5.0 داشته باشید اما از یک SSD PCIe 4.0 استفاده کنید (یا برعکس)، درایو با سرعت PCIe 4.0 کار خواهد کرد.

متأسفانه، در زمینه GPUها، پیشرفت‌ها در مقابل PCIe 5.0 کمتر بوده است. با وجود اینکه این استاندارد در حال حاضر چهار ساله، هنوز هیچ کارت گرافیک مصرفی مطابق با پهنای باند بالاتر ارائه شده توسط PCIe 5.0 دیده نشده است. با این حال، بر اساس شایعات، پردازنده‌های گرافیکی نسل بعدی (یا دست‌کم مدل‌های رده بالای آن‌ها) باید از اتصال PCIe 5.0 پشتیبانی کنند.

PCIe 5.0 از نظر PSU به چه چیزی اشاره دارد؟ تاکنون تنها درباره پردازنده‌های گرافیکی، SSDها و مادربردها صحبت کرده‌ایم، اما شاید شما هم در مورد منبع تغذیه PCIe 5.0 چیزهایی شنیده باشید. ممکن است کمی گیج‌کننده باشد که این موضوع چه معنایی دارد، چرا که منابع تغذیه تنها وظیفه تأمین انرژی را دارند و به طور مستقیم با انتقال داده‌ها در ارتباط نیستند.

مشخصات و دستورالعمل‌های PCIe 5.0 برای دستگاه‌هایی که از این استاندارد استفاده می‌کنند، همچنین تعیین‌کننده نحوه عملکرد منابع تغذیه جدید ATX 3.0 و کابل 12VHPWR با 16 پین است. به طور خلاصه، آنچه باید بدانید این است که نیازی به منبع تغذیه PCIe 5.0 برای نیرو دادن یک دستگاه PCIe 5.0 نیست؛ برند PCIe 5.0 به این معناست که یک کانکتور اصلی 16 پین دارد.

PCIe 5 در برابر PCIe 4

PCIe 4 استاندارد کنونی است که توسط بیشتر پردازنده‌ها و مادربوردهای موجود پشتیبانی می‌شود. اگرچه هنگام عرضه بسیار مورد توجه قرار گرفت، اما اکنون به نقطه‌ای رسیده‌ که عملکرد آن محدودکننده است. برای مثال، بیشتر SSDها از فرم فاکتور M.2 NVMe بهره می‌برند که به معنای دسترسی به تنها 4 لاین است.

با سرعت‌های PCIe نسل 4، انتقال داده‌ها با ثابت 8 گیگابایت بر ثانیه انجام می‌شود و سریع‌ترین SSDهای موجود در بازار به این محدودیت نزدیک می‌شوند. یک SSD PCIe نسل 5 می‌تواند دو برابر این میزان، یعنی 16 گیگابایت بر ثانیه را ارائه دهد. یک دستگاه PCIe نسل 5 با 32 لاین می‌تواند پهنای باندی معادل 128 گیگابایت بر ثانیه داشته باشد که بسیار سریع‌تر از دستگاه‌هایی است که از نسخه‌های قدیمی‌تر PCIe استفاده می‌کنند.

بنابراین، آیا ارتقاء به اجزای PCIe 5.0 ضروری است؟ در نهایت، محصولات بر اساس عملکرد واقعی‌شان به جای توانایی‌های تئوری‌شان ارزیابی می‌شوند. وجود PCIe 5.0 برای توسعه دستگاه‌های سریع‌تر ضروری است، اما داشتن PCIe 5.0 به تنهایی باعث بهبود فوری GPU یا SSD نمی‌شود. این موضوع به‌ویژه در مورد پردازنده‌های گرافیکی صدق می‌کند و احتمالاً PCIe 5.0 تغییری اساسی در کارت‌های گرافیک ایجاد نخواهد کرد، چرا که آن‌ها معمولاً از پهنای باند کافی برخوردار هستند.

در حقیقت، حتی قدرتمندترین پردازنده‌های گرافیکی مانند RTX 4090 نیز به این میزان پهنای باند نیاز ندارند. با این وجود، هیجان اطراف درایوهای SSD PCIe 5.0 کاملاً قابل درک است، زیرا پهنای باند بیشتر، سرعت انتقال داده‌های بالاتری را در خواندن و نوشتن متوالی فراهم می‌کند، که برای کار با فایل‌های بزرگ حائز اهمیت است.  یکی از مهم‌ترین نکات در ارتقاء به PCIe 5.0 این است که نیاز به مادربرد سازگار دارید، و تنها مادربردهای سری 600 AMD برای پردازنده‌های Ryzen 7000 و بردهای سری 600 و 700 اینتل برای پردازنده‌های نسل دوازدهم و سیزدهم از PCIe 5.0 پشتیبانی می‌کنند.

استفاده از دستگاه‌های PCIe 5.0 ممکن است نیازمند به‌روزرسانی مادربرد، CPU و حافظه باشد، که این فقط برای دریافت پشتیبانی، هزینه‌بر است. علاوه بر این، مادربردهای مختلف دارای سطوح متفاوتی از پشتیبانی از PCIe 5.0 هستند و بردهایی که دارای اسلات‌های بیشتری هستند، گران‌تر می‌باشند. همچنین باید توجه داشت که SSDهای جدید PCIe Gen 5 نیاز به هیت‌سینک‌های بزرگ و حتی راه‌حل‌های خنک‌کننده فعال دارند. استفاده از این درایوهای SSD محدودیتی ندارد، زیرا هیت‌سینک‌ها اختیاری هستند، اما نشان‌دهنده روند آینده است.

با توجه به این موارد، ماندن در پلتفرم‌هایی با PCIe 4.0 یا حتی 3.0 مقرون‌به‌صرفه‌تر است. می‌توانید در پلتفرم‌های قدیمی‌تر با PCIe Gen 4 بمانید و همچنان عملکرد خوبی داشته باشید. SSDهای قدیمی‌تر هنوز هم سریع هستند و با قیمت‌های نسبتاً پایین به فروش می‌رسند، در حالی که SSDهای PCIe 5.0 تا زمانی که به جریان اصلی تبدیل شوند، گران‌تر خواهند بود.

تاریخ انتشار PCIe 5.0

استاندارد PCI Express 5 در سال 2019 منتشر شده و خوشبختانه، دستگاه‌هایی با پشتیبانی از PCIe 5.0 حداقل در بخش SSD‌ها وارد بازار شده‌اند. درایوهایی مانند MSI Spatium M570 برای متخصصانی که می‌توانند از سرعت بالای انتقال PCIe Gen 5 در کارهای خود بهره ببرند، ایده‌آل هستند. متأسفانه، SSD‌ها به تنهایی برای بهره‌گیری کامل از مشخصات جدید PCIe 5.0 کافی نیستند و وضعیت در بخش GPU‌ها همچنان نامشخص است.

در حال حاضر، حتی سریع‌ترین کارت‌های گرافیکی از شرکت‌های اینتل، AMD و انویدیا همچنان از استاندارد PCIe 4.0 استفاده می‌کنند. البته می‌توان آنها را با مادربرد PCIe Gen 5 هماهنگ کرد، اما هنوز قادر به استفاده از سرعت بالاتر این رابط جدید نیستند. خوشبختانه، گمانه‌زنی‌هایی وجود دارد که نشان می‌دهد سری بعدی کارت‌های گرافیکی Nvidia RTX 5000 و پردازنده‌های گرافیکی Battlemage از اینتل از PCIe 5.0 پشتیبانی خواهند کرد. اما تا زمان عرضه آنها، باید از رابط PCIe Gen 4 استفاده کنیم.

درست به همین دلیل است که PCIe 4.0 دست‌کم تا سال 2025 منسوخ نخواهد شد. تا زمانی که پردازنده‌های گرافیکی با PCIe نسل 5 به جریان اصلی بپیوندند، احتمالاً شاهد عرضه‌ی SSDهای PCIe 6.0 خواهیم بود، چرا که این مشخصات از دو سال پیش در دسترس هستند. PCI SIG، کنسرسیومی که مسئولیت نظارت بر استاندارد PCIe را بر عهده دارد، حتی مشخصات PCIe 7.0 را نیز منتشر کرده است. اما این بحث برای زمانی دیگر است.

در حال بحث در مورد PCIe 6.0، ممکن است کنجکاو باشید که چه زمانی عرضه خواهد شد. با توجه به روند PCIe 5.0، می‌توان انتظار داشت که PCIe 6.0 در حدود سال‌های 2025 یا 2026 معرفی شود. این احتمالاً به این معنی است که مادربردهای AM5 هیچ‌گاه PCIe 6.0 را نخواهند دید، مگر اینکه در آخرین چیپست‌های خود باشد. در مورد اینتل، ممکن است PCIe 6.0 در سوکت بعدی معرفی شود، اما احتمالاً اینتل منتظر سوکت بعدی خواهد ماند، به شرطی که اینتل به روال سالانه‌ی خود برای عرضه‌ی پردازنده ها و مادربردهای جدید ادامه دهد.