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Che differenza c’è tra PCIe Gen 3 e PCIe Gen 4?

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apr 2022
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La tecnologia PCIe rappresenta da circa un decennio l’interfaccia standard per la connessione di componenti di periferiche ad alta velocità su schede madri di computer. La quarta generazione di tale interfaccia, lo standard PCIe 4.0, è stata annunciata nel 2017. Tuttavia, la nuova tecnologia non è apparsa su SSD o schede grafiche prima del Computex 2019. Attualmente, lo standard PCIe 4.0 ha suscitato particolare scalpore per le innovazioni tecnologiche, indipendentemente dal fatto che si tratti di SSD, GPU, schede madri o di schede di espansione ad alta potenza. Ma cos’è PCIe Gen 4? Vi spieghiamo i concetti fondamentali.

PCI Express logo
Cos’è PCIe Gen 4?

PCIe Gen 4 è la quarta e ultima generazione dello standard PCI Express. Successore dello standard PCIe Gen 3, lo standard PCIe Gen 4 rappresenta la generazione più veloce attualmente disponibile sul mercato.

Quali sono le capacità dello standard PCIe Gen 4?

Lo standard PCIe Gen 4 consente ai sistemi di connettersi a dispositivi ad alte prestazioni, come GPU e SSD NVMe PCIe.

Perché è necessario utilizzare lo standard PCIe Gen 4?

I progressi compiuti nel settore delle tecnologie PCIe rendono necessario adattarsi alle crescenti esigenze dettate dai requisiti di velocità dei bus dati, che consentono l’utilizzo di applicazioni e carichi di lavoro sempre più esigenti e crescenti.

Che differenza c’è tra PCIe Gen 3 e PCIe Gen 4?

Lo standard PCIe Gen 4 raddoppia la velocità di trasferimento dei dati rispetto allo standard PCIe Gen 3, consentendo allo standard PCIe Gen 4 di garantire velocità di trasferimento dati notevolmente superiori. Lo standard PCIe Gen 3 funziona a 8 GT/s (gigatransfer al secondo), che corrispondono a circa 1 GB/s per pista PCIe. A puro titolo comparativo, lo standard PCIe Gen 4 funziona a 16 GT/s, oppure circa 2 GB/s (gigabyte al secondo) per pista PCIe.

Qual è la larghezza di banda massima dello standard PCIe Gen 4?

Per capire la larghezza di banda massima di un dispositivo PCIe Gen 4, è necessario conoscere il numero di piste PCIe supportate. I dispositivi PCIe utilizzano “piste” per la trasmissione e la ricezione di dati. Pertanto, tanto maggiore è il numero di piste, quanto maggiore sarà la larghezza di banda. Il numero di piste supportate da un dispositivo PCIe è normalmente espressa nel formato “x4”, a indicare 4 piste, “x8” a indicare 8 piste e così via.

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Larghezza di banda PCIe Gen 3 1 GB/s 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s 16 GB/s
Larghezza di banda PCIe Gen 4 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s 16 GB/s 32 GB/s
Lo standard PCIe Gen 4 e retrocompatibile?

Lo standard PCIe Gen 4 è retrocompatibile. Pertanto, un dispositivo PCIe Gen 4 connesso a un sistema PCIe Gen 3 funzionerà normalmente alla velocità massima consentita dallo standard PCIe Gen 3. Ciò significa che se si acquista un SSD NVMe PCIe Gen 4 oggi, questo potrà essere utilizzato immediatamente nel sistema in uso, anche se non supporta lo standard PCIe Gen 4. Se si effettua l’upgrade di un sistema allo standard PCIe Gen 4 in futuro, sarà possibile usufruire di tutte le prestazioni offerte dagli SSD NVMe PCIe Gen 4.

Quando sarà disponibile lo standard PCIe Gen 4?

Lo standard PCIe Gen 4 è attualmente in fase di adozione nel settore e sul mercato sono disponibili numerosi prodotti con tale tecnologia. Tuttavia, solo i più recenti prodotti supportano lo standard PCIe Gen 4. In futuro, PCIe Gen 4 diventerà lo standard di settore.

Come posso ottenere dispositivi che utilizzano lo standard PCIe Gen 4?

Per trarre vantaggio dallo standard PCIe Gen 4, CPU, scheda madre e dispositivi PCIe devono supportare lo standard PCIe Gen 4.

Quali piattaforme desktop attualmente supportano lo standard PCIe Gen 4?

Alcune CPU per desktop e schede madri che supportano lo standard PCIe Gen 4 e sono attualmente in vendita includono:

  • CPU serie AMD Ryzen™ 3000 e 5000
  • Schede madri AMD X570, B550 e TRX40
  • CPU Intel® di 11a Generazione "Rocket Lake" e CPU 12a Generazione “Alder Lake” Core
  • Schede madri Intel® Z490, Z590 e Z690
Cosa sono gli SSD PCIe NVMe?

Gli SSD NVMe PCIe sono drive a stato solido che utilizzano bus PCIe ad alta velocità per il trasferimento dati, nonché il protocollo NVMe (Non-Volatile Memory Express) per comunicare con i sistemi host. Tutti questi drive funzionano sul bus PCIe, offrendo larghezze di banda notevolmente superiori e migliori tempi di risposta rispetto agli SSD SATA.

Lo standard PCIe Gen 4 rende gli SSD NVMe PCIe più veloci?

Lo standard PCIe Gen 3 era in grado di gestire la larghezza di banda completa degli SSD NVMe PCIe. Ciò creava di fatto un collo di bottiglia in termini di prestazioni degli SSD. Lo standard PCIe Gen 4 risolve questi colli di bottiglia, permettendo agli SSD NVMe PCIe di leggere e scrivere dati a velocità notevolmente superiori.

Quale formato utilizzano gli SSD NVMe PCIe?

Gli SSD NVMe PCIe possono utilizzare svariati formati, come le schede add-in (AIC) M.2 e U.2. Normalmente, gli SSD NVMe PCIe utilizzano solo il formato M.2 2280 in quando le forme compatte consentono di inserirlo facilmente su PC desktop e notebook. Gli SSD NVMe PCIe di classe enterprise utilizzano tre formati, con il formato U.2 che rappresenta la soluzione più frequente a causa della sua compatibilità con i backplane server.

I formati SSD includono M.2, U.2 e AIS


Conclusioni

Le piattaforme PCIe 4.0 offrono maggiore flessibilità e maggiore larghezza di banda. Gli SSD che utilizzano l’interfaccia PCIe 4.0 sono ideali per i carichi di lavoro ad elevato utilizzo di dati. Applicazioni e giochi vengono caricati con maggiore velocità, consentendo anche di ottimizzare i tempi di caricamento. Lo standard PCIe 4.0 offre maggiori risparmi energetici, e ciò significa che il dispositivo opera a temperature inferiori, consumando meno energia. Con il crescere di prodotti che utilizzano lo standard PCIe 4.0, è naturale optare per lo standard PCIe 4.0 rispetto allo standard PCIe 3.0. Lo standard PCIe 4.0 sarà uno standard di settore ancora prima che ve ne accorgiate.

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