¿Qué es PCIe 4.0 y vale la pena actualizarlo?

los puntos principales

• PCIe 4.0 se usa ampliamente en computadoras modernas, conectando componentes como unidades de procesamiento gráfico (GPU), unidades centrales de procesamiento (CPU) y SSD NVMe. Admite altas velocidades de transferencia de datos y es retrocompatible con versiones anteriores de PCIe.
• PCIe 4.0 ofrece gran ancho de banda, escalabilidad y garantía de futuro. Puede transferir 16 gigabits por segundo (GT/s) por línea, con ranuras compatibles con configuraciones como x1, x4, x8 y x16. Las versiones futuras, como PCIe 5.0 y 6.0, prometen velocidades aún mayores.
• Los SSD PCIe 4.0 pueden alcanzar velocidades de hasta 8 GB/s con una configuración de 4 carriles. En el caso de las GPU, la diferencia entre PCIe 4.0 y 3.0 suele ser pequeña. El uso de varios SSD NVMe puede saturar el ancho de banda del chipset, lo que afecta al rendimiento del sistema.

A finales de 2011 , PCI-SIG publicó las especificaciones iniciales del estándar PCIe 4.0 , que prometía 16 gigabits por segundo (GT/s) o 32 gigabits por segundo (GB/s) en una configuración de 16 rutas. El lanzamiento oficial tardó casi seis años, y en junio de 2017 , PCI-SIG detalló oficialmente las especificaciones finales de PCIe 4.0.

AMD fue el primer fabricante de chips para consumidores en lanzar CPU compatibles con PCIe 4.0, comenzando con Zen2 y el chip insignia X570E en 2019. Intel se quedó un poco rezagado en este aspecto, presentando PCIe 4.0 con Tiger Lake al año siguiente.

PCIe 4.0 utiliza tecnología de codificación de 128 bits/130 bits para convertir datos de 128 bits a 130 bits . Esto resulta en una eficiencia de aproximadamente el 98.46 % , significativamente mayor que la de las versiones anteriores.

↪ Impacto en los SSD y las unidades de procesamiento gráfico (GPU)

En términos de rendimiento real, una conexión SSD PCIe 4.0 de 4 carriles alcanza una velocidad máxima de aproximadamente 8 GB/s . Esto está en línea con lo que ofrecen la mayoría de las unidades SSD PCIe 4.0 de alto rendimiento para consumidores, como la Samsung 990 PRO y la WD Black SN850X.

La mayoría de las unidades de procesamiento gráfico (GPU) cuentan con una interfaz de bus x8 o x16 , suficiente incluso para versiones antiguas de PCIe. Sin embargo, la Radeon RX 6500 XT es una excepción , ya que presenta una interfaz x4 limitada . Si su ordenador utiliza PCIe 3.0 para la primera ranura x16 , el ancho de banda se limitará a tan solo 4 GB/s con la RX 6500 XT. Esto se traduce en una diferencia de rendimiento de hasta casi el 70 % en algunos juegos entre PCIe 4.0 y PCIe 3.0.

Además, podrías perder algunos fotogramas con una tarjeta x8/x16 . A menos que hayas montado tu PC hace tiempo, lo más probable es que tengas PCIe 4.0, ya que se introdujo con los procesadores Rocket Lake-S ( 11.ª generación ) de Intel y Zen2 (Ryzen 3000) de AMD, aunque necesitarás una placa base B550 o X570 como mínimo .

Miedo, incertidumbre y duda

En tan solo unos años, el mercado experimentó un cambio repentino de los sistemas PCIe 4.0 a los PCIe 5.0. Los fabricantes de CPU están incorporando gradualmente más ranuras PCIe 5.0 con chipsets más recientes. Además, las unidades SSD con velocidades superiores a 8 GB/s están limitadas técnicamente por el estándar PCIe 4.0. Entonces, ¿es hora de actualizar?

En general, las unidades de procesamiento gráfico modernas no admiten una versión superior a PCIe Gen 4.0. Cabría esperar una gran diferencia de rendimiento entre PCIe 4.0 y PCIe 3.0, pero no es así.

Gamer's Nexus realizó pruebas y descubrió que, a pesar de duplicar el ancho de banda , la velocidad de fotogramas (FPS) mejoró solo marginalmente entre un 2 % y un 3 % entre la tercera y la cuarta generación. Huelga decir que PCIe Gen 5.0 ofrecerá una mejora aún menor.

En la sección de unidades de estado sólido (SSD), el primer argumento es que las SSD compatibles con PCIe 5.0 son caras. Con la misma capacidad, las SSD de quinta generación cuestan aproximadamente el doble que las de cuarta generación . En segundo lugar, la mejora de velocidad es mínima porque la tecnología PCIe 5.0 aún no ha alcanzado su máximo potencial. Se pagaría el doble por velocidades que son entre 1.5 y 1.6 veces más rápidas (hasta 12 000 MB/s ).

Por último, las unidades SSD PCIe 5.0 funcionan a temperaturas extremadamente altas . Casi siempre se necesita un disipador de calor o incluso refrigeración activa para mantener un rendimiento óptimo. A menos que tus cargas de trabajo puedan aprovechar al máximo este nivel de ancho de banda, la inversión no merece la pena.

↪ Beneficio potencial de la actualización

Sin embargo, una gran ventaja de PCIe 5.0 es que se rumorea que algunas placas base Intel Z890 próximas incluirán una ranura PCIe 5.0 x8 (equivalente a PCIe 4.0 x16 para 32 GB/s ) para la GPU. Esto deja tres ranuras PCIe 5.0 x4 para SSD , conectadas directamente a la CPU, además de otra ranura PCIe 4.0 x4 . De esta forma, se obtiene lo mejor de ambos mundos, proporcionando un ancho de banda más que suficiente para la GPU.

Cabe señalar que esto es solo un rumor, y no todas las placas base Z890 de alto rendimiento serán compatibles con esta configuración.

En resumen, cualquier sistema moderno debería tener al menos una ranura PCIe 4.0 x16 , con una ranura x4 adicional compatible con PCIe 4.0 o PCIe 3.0 , según el modelo de placa base. Por lo tanto, se puede afirmar que la actualización del sistema debe basarse en la CPU , la GPU y otros componentes, no en la generación de PCIe.

Las tarjetas gráficas antiguas de ordenadores compatibles con PCIe 3.0 podrían no experimentar una mejora significativa en el rendimiento, incluso si se actualizan a PCIe 4.0. Lo mismo ocurre con las tarjetas gráficas actuales, aunque curiosamente, ninguna es compatible con PCIe 5.0 todavía . Si tu presupuesto es limitado, PCIe 4.0 o 3.0 será más que suficiente.

Sin embargo, si desea un sistema más avanzado, los próximos chipsets pueden proporcionarle varias opciones de almacenamiento ( 3 x4 PCIe 5.0 + 1 x4 PCIe 4.0 ), junto con un amplio ancho de banda de GPU, aunque necesitará una GPU compatible con PCIe 5.0 ( x8 ), que actualmente no está disponible. Esto se debe a que la RTX 4090 funcionará a velocidades PCIe 4.0 x8 ( 16 GB/s , equivalente a PCIe 3.0 x16) ya que solo es compatible con PCIe 4.0.