Qu’est-ce que PCIe 5.0 et pourquoi est-ce important ?

Avec la sortie des processeurs Intel Alder Lake et la sortie imminente des processeurs AMD 7000 Ryzen, le matériel PCIe 5.0 est enfin une réalité. Mais qu’est-ce que PCIe 5.0 et faut-il se précipiter pour acheter une carte mère PCIe 5.0 ?

Qu’est-ce que le PCI ?

PCIe est l’abréviation de Peripheral Component Interconnect Express. PCIe est une norme qui permet aux périphériques de se connecter à votre carte mère et de communiquer avec votre unité centrale de traitement (CPU). La norme PCIe est publiée par le PCI Special Interest Group (PCI-SIG) depuis 2003, date à laquelle la première norme PCIe a été annoncée.

La norme PCIe a été conçue à l’origine pour remplacer un certain nombre d’anciennes normes telles que PCI, PCI-X et APG. Il devait avoir d’excellentes performances, être polyvalent et compact. PCI-SIG a également décidé de rendre la norme PCIe aussi rétrocompatible que possible.

Cela signifie que vous pouvez raisonnablement vous attendre à ce qu’un périphérique PCIe 2.0 2008 fonctionne avec une carte mère dotée d’emplacements PCIe 5.0. C’est une excellente nouvelle si vous avez des périphériques plus anciens qui n’ont pas d’homologues modernes ou qui répondent toujours à vos besoins. Que les pilotes écrits pour Windows XP ou Vista fonctionnent sur Windows 10 ou 11 est une autre affaire.

A quoi sert le PCIe ?

L’interface PCIe est généralement utilisée pour connecter des périphériques hautes performances à un ordinateur. L’exemple le plus courant est l’unité de traitement graphique (GPU), car les jeux modernes, les applications scientifiques, d’ingénierie et d’apprentissage automatique nécessitent d’énormes quantités de données à traiter.

Les GPU ne sont pas la seule chose que vous pouvez brancher sur un connecteur PCIe : les adaptateurs réseau, les cartes son, les adaptateurs PCIe M.2 , les cartes d’extension USB, les cartes d’extension SATA et d’innombrables autres périphériques peuvent utiliser l’interface PCIe. Si quelque chose est branché sur votre ordinateur et que ce n’est pas de la RAM ou un disque dur, il utilise presque certainement PCIe.

Évidemment, tous ces appareils n’ont pas la même taille et les mêmes exigences en matière de bande passante. Pour ce faire, il existe plusieurs options pour le connecteur PCIe physique.

Que sont les voies PCIe et que signifient x1, x4, x8 et x16 ?

Vous entendrez que les interfaces PCIe physiques de la carte mère sont appelées slots, connecteurs ou ports PCIe.

Ces ports sont généralement triés en fonction du nombre de lignes disponibles, et le nombre de lignes détermine le débit total pris en charge par le port. La norme PCIe 5.0 nécessite un taux de transfert de 8 gigaoctets par seconde (Go/s) par voie.

Noter. La bande passante totale d’une piste est divisée entre l’envoi et la réception de données. Ainsi, une seule voie de 8 Go/s peut transmettre 4 Go/s et recevoir 4 Go/s en même temps.

Lorsque vous voyez quelque chose comme « PCIe 5.0 x1 » écrit sur un produit, cela signifie que le produit utilise PCIe 5.0 et dispose d’une voie PCIe disponible. Lorsque vous voyez « PCIe 5.0 x16 », cela signifie que 16 des voies PCIe 5.0 totales sont disponibles, ce qui équivaut à une bande passante totale de 128 Go/s.

En règle générale, les ports PCIe x1, x4, x8 et x16 sont de tailles différentes, PCIe x16 étant le plus grand et PCIe x1 étant le plus petit.

Le matériel connecté à ces ports est dimensionné en conséquence. Les périphériques les plus exigeants tels que les GPU sont conçus pour utiliser un port x16 complet, tandis que les périphériques tels que les cartes son utilisent généralement des ports x1 ou x4.

Il est assez courant de voir des ports PCIe x1, x4 et x16 sur les cartes mères grand public ordinaires. Généralement, une carte mère avec un port x8 utilisera le même port de taille physique que la connexion x16, mais le débit sera limité par la vitesse du port x8. Il est important de noter que les petits emplacements PCIe peuvent toujours se brancher sur des ports plus grands – si vous avez une carte réseau qui utilise un port PCIe x4, vous pouvez la brancher sur n’importe quel port PCIe x8 ou PCIe x16.

Outre les ports PCIe habituels, il existe une différence notable : le slot M.2. Le port M.2 est la norme pour les disques SSD NVMe haute vitesse. M.2 n’est pas physiquement compatible avec les ports PCIe standard, mais utilise une connexion PCIe x4.

En quoi PCIe 5.0 est-il différent ?

La caractéristique la plus importante de PCIe 5.0 – et celle dont tout le monde se souciera – est la vitesse. PCIe 5.0 est deux fois plus rapide que PCIe 4.0.

Les disques M.2 NVMe haute vitesse utilisent une connexion PCIe x4. Cela signifie que les disques NVMe prenant en charge les vitesses PCIe 5.0 ont des vitesses de lecture et d’écriture d’environ 16 Go/s. Pour le contexte, les SSD SATA typiques atteignent environ 550 mégaoctets par seconde (Mo/s). Les disques PCIe 5.0 NVMe – lorsqu’ils sont disponibles – promettent d’être environ 30 fois plus rapides. Le temps de chargement restera dans le passé.

Presque tout le monde tire quelque chose de la dernière version de la norme PCIe, mais les personnes et les organisations traitant du « big data » s’amuseront probablement le plus. Les centres de données qui exécutent des services comme Facebook, Google et d’autres services majeurs gèrent des quantités inimaginables de données, et ils seront en mesure d’extraire jusqu’à la dernière goutte de performances des interfaces PCIe 5.0. Les applications scientifiques et d’ingénierie bénéficieront certainement d’une bande passante accrue.

Que signifie PCIe 5.0 pour les consommateurs ?

Au moment d’écrire ces lignes, août 2022, pas grand-chose.

Il existe très peu de périphériques PCIe 5.0 actuellement disponibles, et aucun d’entre eux n’est destiné aux consommateurs grand public ou même aux passionnés. NVIDIA devrait s’en tenir à PCIe 4.0 pour ses GPU de la série RTX 4000 tant attendus, et il n’est pas clair si les GPU de la série Radeon RX 7000 d’AMD implémenteront également l’interface PCIe 5.0. Il n’y a pas de SSD grand public conçus pour la norme PCIe 5.0. Il n’y a que quelques options d’entreprise, telles que le Samsung PM1743 .

À l’avenir, cela va certainement changer – même si les GPU AMD Radeon RX 7000 et NVIDIA RTX 4000 n’utilisent pas PCIe 5.0, ce qui viendra les remplacer est inévitable. Des SSD grand public ont été repérés prenant en charge PCIe 5.0, ils ne sont donc probablement pas loin.

La disponibilité prochaine des périphériques PCIe 5.0 signifie-t-elle que vous devriez vous dépêcher d’acheter un nouveau processeur Alder Lake, Raptor Lake ou Zen 4 et une carte mère correspondante uniquement pour la compatibilité PCIe 5.0 ? Cela dépend – si vous êtes prêt à payer plus pour être l’un des premiers à adopter le matériel PCIe 5.0 et que vous pouvez réellement l’utiliser, alors PCIe 5.0 est un saut de performance bienvenu. Si vous avez de toute façon besoin d’une mise à niveau, il n’y a certainement rien de mal à obtenir quelque chose avec PCIe 5.0 activé.

Cependant, les périphériques PCIe 5.0 ne deviendront probablement pas la norme avant quelques années, date à laquelle Intel et AMD lanceront probablement une nouvelle génération de processeurs plus rapides. À moins que vous ne recherchiez le dernier et le meilleur, ou que vous n’ayez pas besoin de mettre à niveau pour d’autres raisons, vous feriez mieux de mettre votre argent de côté et d’attendre que d’autres périphériques PCIe 5.0 arrivent sur le marché.

Pendant ce temps, la norme PCIe 6.0 a déjà été définie. Dans le monde du matériel informatique, il y a toujours quelque chose de nouveau et de meilleur à l’horizon.