ไขข้อข้องใจ PCIe 4.0 ต่างกับ PCIe 3.0 อย่างไร และควรอัพเกรดมาใช้ ดีหรือไม่

เกริ่นก่อนจะไขข้อข้องใจ PCIe 4.0 ก็มาสักพักแล้ว ก่อนอื่นต้องขอขอบคุณ AMD ก่อนเลยนะครับที่เป็นผู้นำในด้านนำเทคโนโลยี PCIe 4.0 นี้มาให้เราได้ใช้กัน โดยไม่มีกั๊ก

เจ้า PCIe หรือ PCI-Express 4.0 นี้ ได้มีแผนพัฒนาอยู่แล้วใน ปี 2017 จากบริษัท PCI SIG จนมาถึงปี 2020 นี้ AMD ก็ทำให้พวกเราสามารถใช้ได้จริงๆ เป็นเรื่องน่าสนใจอย่างมากที่จะมีมาตราฐานใหม่มาแทนที่

แต่ทั้งนี้การจะปรับไปใช้อะไรใหม่ๆ ก็ต้องใช้เวลา เช่นกันกับสมัยที่ PCIe 3.0 ออกมาใหม่ๆ แล้วทุกคนยังติดยึดกับ PCIe 2.0 อยู่ เนื่องจากไม่จำเป็นขนาดนั้น เอาละ ว่ามาเยอะแล้วเดี๋ยวเดี๋ยวเรามาดูเรื่องของเสปคของ PCIe 4.0 กันก่อน และเพื่อความสะดวก เพื่อนๆสามารถกดเลือกหัวข้อที่จะอ่านได้ในสารบัญเลยนะ

• PCI Express 4.0 หรือ PCIe 4.0 อัพเกรดสเปคจาก 3.0 อย่างไรบ้าง?

• PCI Express หรือ PCI-e ทำงานอย่างไร? มีวิธีการนับเลนอย่างไร?

• จำเป็นต้องอัพเกรดไปใช้เมนบอร์ด PCI-e 4.0 หรือไม่?

• สรุป อุปกรณ์ใดบ้างที่รองรับ PCI-e 4.0 อย่างเต็มประสิทธิภาพ (อัพเดท 2021)

PCI Express 4.0 นั้นมาพร้อมกับ bandwidth ขนาดใหญ่ถึง 16GT/s ซึ่งมากกว่า PCIe 3.0 สองเท่า (8GT/s) bandwidth นั้นคืออะไร bandwidth (แบนด์วิท) คือความกว้างในการรับส่งข้อมูล ยิ่งมีความกว้างมากก็จะทำให้รับส่งข้อมูลได้เร็วขึ้นมาก

 

เทียบง่ายๆ ก็คือ การอัพเกรดถนนนั่นเอง จากสุขุมวิทแคบๆ ให้เป็นสนามแข่งรถ ทำให้ข้อมูลซึ่งเปรียบเสมือนรถ สามารถกดสปีดวิ่งได้เร็วขึ้นถึงสองเท่า

 

ซึ่งอุปกรณ์ที่ต้องใช้ความเร็วของ การเชื่อมต่อแบบ PCI-Express ปริมาณมากก็คือการ์ดจอนั่นเอง และในยุคนี้ SSD แบบ M.2 NVMe เองก็ต้องการความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงเช่นกัน การอัพเกรด แบนด์วิทเป็นสองเท่า นั้นจะทำให้การ์ดจอและ SSD รุ่นใหม่ ที่รองรับ PCIe 4.0 นี้ สามารถทำความเร็วเพิ่มมากกว่าเดิม ราวๆ 2 เท่าตัวครับ 

 

 

หลังจากได้ทราบกันไปแล้วนะครับ ว่า PCIe 4.0 ในด้านเสปคนั้นต่างกับ PCIe 3.0 ราวๆ 2 เท่า แต่การทำงานของ PCI-Express นั้นไม่ว่าจะเป็น รุ่นไหน ก็จะมีหลักการการทำงานที่คล้ายคลึงกัน คือการถ่ายโอนข้อมูลโดยจำกัดความเร็วผ่านจำนวนเลน ใน Slot PCI ที่เราเอาไว้เสียบการ์ดจอนั่นแหละ โดยอุปกรณ์ที่เราใช้เสียบใน Slot PCI-E ส่วนใหญ่ก็จะเป็นการ์ดจอ แต่อาจจะมีอุปกรณ์อื่นๆ เช่น การ์ดเสียง (Sound Card) การ์ดแคปเจอร์ (Capture Card) การ์ดแลน (Lan Card) หรือ การ์ดจอตัวที่สองที่เชื่อมต่อกันด้วยเทคโนโลยี NV-Link หรือ CrossFire

ทุกคนจะเห็นว่า Slot PCI-e ที่อยู่ในเมนบอร์ดนั้น มีมากมายเหลือเกิน จึงทำให้การรับส่งข้อมูลของการ์ดจอ จะถูกแบ่งแบนด์วิทกัน หรือ แบ่งเลนกันนั่นเอง โดยแอดจะแบ่งและแสดงความเร็วเปรียบเทียบกันระหว่าง PCIe 4.0 กับ 3.0 ให้ทราบด้วย

 

1. PCI-Express x16 นั้นจะมีจำนวนวิ่งทั้งหมด 16 เลน จะให้แบนด์วิทได้เต็มเม็ดเต็มหน่วย สำหรับ PCI-e 3.0 x16 จะให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลอยู่ที่ 15.754 GB/s ส่วนเจ้า PCI-e 4.0×16 จะให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูล อยู่ที่ 31.508 GB/s หรือราวๆ 2 เท่านั่นเอง

 

2. PCI-Express x8 สำหรับ PCI-e x8 นั้นจะให้ความเร็วเพียง ครึ่งเดียวของ PCIe x16 เพราะมีเลนน้อยกว่า ครึ่งนึง และจะเกิดขึ้นในกรณีที่เราเอาการ์ดจอ เสียบ Slot x8 หรือใส่การ์ดจอมากกว่า 1 ตัว ก็จะโดนหาร แบนด์วิท ให้เหลือ คนละครึ่ง วิธีการคิด ก็ให้เอาความเร็วของ PCIe x16 ในรุ่นที่เราต้องการจะคิด เอามาหาร 2 ก็แค่นั้นเองครับ

 

3. PCI-Express x4 สำหรับ PCI-Express x4 นั้นจะเป็น Slot ที่มีความพิเศษอยู่เพราะว่า SSD มาตราฐานการเชื่อมต่อใหม่ ที่ทุกคนอาจจะคุ้นหู นั่นคือ SSD แบบ M.2 PCI-e NVMe นั้นมีความเร็วที่สูงมาก และต้องการใช้จำนวนเลน ในการถ่ายโอนข้อมูล 4 เลนด้วยกัน

โดยการที่จะเชื่อมต่อ SSD กับ PCI นั้นต้องใช้เทคโนโลยี DMI Link เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อระหว่าง ชิปเซ็ทได้นั่นเอง และ SSD M.2 NVMe ปัจจุบัน นั้นรองรับการเชื่อมต่อแบบ DMI Link 3.0 ใน มาตราฐาน PCI-e 3.0 x4 ซึ่งมีความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 3.938 GB/s

ยกตัวอย่างถ้าเราซื้อ SSD Samsung 970 Evo ซึ่งมีความเร็วในการถ่ายโอนอยู่ที่ 3.7GB/s ก็หมายความว่า SSD ตัวนี้แรงมาก เพราะมีความเร็วที่เกือบจะใช้แบนด์วิทได้เต็มเม็ดเต็มหน่วยของสเปค PCI-e 3.0 x4 แล้วล่ะครับ

 

 

เพราะฉะนั้น การอัพเกรดความเร็วของ PCIe 4.0 จะอัพเกรดทุกคูณ 2 ทุกส่วน ไม่ว่าจะเป็น x16 x8 x4 หรือแม้แต่ x1 นั่นเอง รวมถึงอัพเกรด เทคโนโลยี DMI Link 3.0 ให้เป็น DMI HyperLink 4.0

ทำให้การเชื่อมต่อ SSD แบบ M.2 NVMe มีแบนด์วิทมากขึ้น 2 เท่า จาก 3.938 GB/s เป็น 7.877 GB/s ซึ่งแบนด์วิทตรงนี้ ทำให้ SSD จากเดิมที่เร็วได้ไม่เกิน 3.938GB/s สามารถพัฒนาให้เร็วกว่าเดิมไปจนถึง 7.877 GB/s ซึ่งก็มีให้เห็นแล้วนั่นก็คือ Samsung 980 PRO รุ่นต่อจาก 970 นั่นเอง ซึ่งทำความเร็วได้สูงสุดถึง 7.0GB/s ใกล้เคียงกับแบนด์วิทเต็มขีดสุดของ PCI-e 4.0 เลยทีเดียว

นอกจากนี้ การอัพเกรด DMI Link เป็น 4.0 ไม่ได้มีผลดีต่อผู้ที่ต้องการใช้ SSD แบบ M.2 PCI-e NVMe 4.0 แบบใหม่นี้เท่านั้น สำหรับคนที่ใช้ SSD แบบ M.2 PCI-e NVMe แบบเก่าอยู่ ก็ได้ประโยชน์เพิ่มขึ้นด้วยนะครับ

โดยปกติแล้วถ้าสังเกตุให้ดี เมนบอร์ดขนาด ATX ส่วนมาก จะมี Slot M.2 มาให้จำนวน 2 สล๊อตด้วยกัน  ทำให้เราสามารถใส่ SSD ได้ทั้งหมด 2 ตัว แต่หารู้ไม่ว่า การที่เราใส่ SSD ไปเต็มทั้ง 2 สล๊อต SSD ทั้งสองตัว มันต้องแบ่งแบนด์วิทกันนะครับ

สมมุติว่าเราใส่ SSD 970 Evo ที่มีความเร็ว 3.7GB/s ไปใน Slot ที่รองรับ M.2 NVMe แปลว่า SSD 970 Evo ได้ใช้เลนจนครบทั้งหมด 4 เลนแล้ว (x4) หากใส่เพิ่มอีกหนึ่งตัว ที่มีความเร็วเท่ากัน  จะต้องหารกันกับ ตัวเดิม หมายความว่า จาก x4 จะเหลือคนละ x2 เท่านั้น (ความเร็วจะหายไป ครึ่งหนึ่ง คือสามารถวิ่งได้ ไม่เกิน 2.0GB/s)

แต่ PCi-e 4.0 ได้เพิ่มแบนด์วิทให้เป็น 2 เท่า หากเราใส่ SSD PCI-e 3.0 จำนวน 2 ตัว ลงในเมนบอร์ด PCI-e 4.0 ละก็ จะสามารถวิ่งได้เต็มความเร็ว PCI-e x4 3.0 ทั้งสองตัวเลยแหละ! 

ช้าก่อน! หลังจากอ่านแล้วหลายคนคงเห็นความสามารถของมัน แต่จากผลเทสของหลายๆสำนัก จะเห็นว่ามันเป็นเรื่องของทฤษฏีเท่านั้น โดยเฉพาะการ์ดจอ ซึ่งการ์ดจอเนี่ย โดยปกติแล้วมันกินเลน PCI-e ไปมากถึง 16 เลน ซึ่งความเร็วของ PCIe 3.0 x16 นั้นก็มากมายเหลือล้น ที่จะรองรับความเร็วของการ์ดจอตัวเก่งของเราได้แล้ว (และทราบหรือไม่ว่า ในโหมด x16 ยังเหลือให้การ์ดจอใส่ได้อีกเพียบ) อีกทั้ง การ์ดจอเราจะมีการแบ่งรุ่น แบ่งคลาส รุ่นเล็ก แรงน้อยกว่ารุ่นใหญ่ เพราะฉะนั้นหากท่านไม่ได้เล่นการ์ดจอที่ทำความเร็วได้มากกว่า แบนด์วิทของ PCIe 3.0 x16 แล้ว เจ้า PCIe 4.0 นี่ก็แทบจะไม่ได้ช่วยอะไรเลย..

ผู้ใช้ปกติเอง ก็ใส่ SSD กันแค่ 1 ตัว โดยเลือกความจุเยอะๆไปเลยทีเดียว คงจะมีสำหรับบางคนที่ต้องการใส่ 2 ตัวเท่านั้น เพราะฉะนั้นการอัพเกรดเป็น PCI-e 4.0 เพื่อใส่ SSD มากกว่า 1 ตัวก็ดูจะเป็นอะไรที่เฉพาะกลุ่มเกินไปอยู่ดีครับ และ SSD แบบ PCIe 4.0 ก็ราคาค่อนข้างสูงด้วยครับ

รวมไปถึงพวกการ์ดต่างๆ ที่สามารถย่อให้สล๊อตสั้นลงได้  เพราะ แค่ x1 ก็มีแบนด์วิทเหลือเฟือ (ความยาวสล๊อตขึ้นอยู่กับจำนวนเลน จำนวนเลนมาก ความยาวสล๊อตก็จะมาก เพราะพินทองแดงเยอะ) ตะตะ แต่ เราจะใส่การ์ดอะไรบ้างล่ะ นอกจากการ์ดเสียงซึ่งใส่ใน PCI-e 3.0 x1 ก็วิ่งได้เต็มที่อยู่แล้ว? ชิปแลนที่ติดตั้งมาในเมนบอร์ดระดับกลางๆก็เจ๋งแล้ว รวมไปถึง Nvme และอุปกรณ์อื่นๆในเมนบอร์ดจะวิ่งผ่าน PCIe 3.0 x4 ซึ่งก็มีจำนวนเลนมาให้เพียงพออยู่แล้ว 

 

 

ก็อย่างที่บอกไปครับ ก็จริงที่เรามีถนนที่ดีขึ้น เป็นสนามรถแข่ง F1 แต่ จะมีใครบ้างที่จะมี F1 มาวิ่งอ่ะครับ ในเมื่อ PCIe 3.0 x16 ที่เป็นถนนทางด่วนมอเตอร์เวย์ก็สามารถให้รถธรรมดาวิ่งทำความเร็วได้เต็มที่อยู่แล้ว (แต่โดนปรับ!!)

 

จะไขข้อข้องใจให้กระจ่าง ในบทความนี้เลยนะครับ ยกตัวอย่าง

1. PCIe 4.0 ในโหมด x16 มี แบนด์วิทอยู่ที่ 31.508 GB/s ซึ่งแบนด์วิทตัวนี้ คือการรับส่งข้อมูลจาก CPU กับ GPU ไม่ได้หมายถึงการรับส่งข้อมูลใน Memory bandwidth ในการ์ดจอนะครับ เพราะฉะนั้นการรับส่งข้อมูลระหว่าง GPU และ CPU จะต้องถูกเทสในขณะที่เราใช้การ์ดจอ ซึ่งจากผลเทสอ้างอิงจากเว็บไซต์ Tech powerup พบว่า 5700XT ที่เป็น PCIe 4.0 นั้นเมื่อเทสแล้วได้เฟรมเรตที่ไม่ได้ต่างจาก PCIe 3.0 มากนัก (1-3%) สำหรับการ์ดจออย่าง RTX 3000 รุ่นล่าสุด แอดกำลังรวบรวมข้อมูลอย่างเป็นทางการอยู่ เพื่อนำมาเพิ่มให้ในอนาคตนะครับ

2. เพราะอะไร? เสปคแรงกว่าสองเท่าแต่ทำไมไม่ต่าง เพราะการจะรัดประสิทธิภาพให้สุดระหว่าง CPU และ GPU มีหลายปัจจัยร่วม รวมถึงซอฟแวร์เกม เอนจิ้นเกมที่ใช้พัฒนาด้วย หากต้องการทดสอบว่าการ์ดจอของท่านวิ่งเต็ม bandwidth pcie แล้วหรือยัง จะต้องทำการ PCI-E Speed ​​Test  ให้เห็นตัวเลขทางคณิตศาสตร์ หรือทำการเล่นเกมแล้วดูเฟรมเรตเปรียบเทียบกัน แต่เชื่อผมเถอะ การ์ดจอ ณ ปัจจุบันนี้ PCIe 2.0 x8 ยังเล่นได้เลยครับ เพราะฉะนั้น เมนบอร์ดที่ใช้ PCIe 3.0 ก็จะยังสามารถเสียบการ์ดจอ PCIe 4.0 เล่นได้อย่างสบายๆ คงต้องรออีก 2-3 Gen เมื่อถึงเวลาที่เหมาะสม พวกเราก็จะถูกบีบให้ใช้ PCIe 4.0 กันทุกคน โดยที่ไม่ต้องรีบร้อนเสียเงินซื้อเมนบอร์ดราคาแพง เพราะฉะนั้น ทุกคนจงเล่นเกมอย่าไปซีเรียสเรื่องเฟรมเรตมาก ตราบใดที่เรายังเล่นเกมได้ลื่นๆอย่างสบายใจ เฟรมเรตเท่าไหร่ช่างหัวมัน

3. เว้นแต่ว่า อยากลองของใหม่ SSD รุ่นใหม่ๆ ความเร็วแรงระดับ ที่เกินกว่า PCI-e 3.0 x4 จะรับไหว นั่นคือ ความเร็วที่มากกว่า 3.9 GB/s ซึ่งก็มีให้เห็นกันหลายรุ่นเช่น

>> SSD 980PRO PCIe 4.0 อ่านเขียน 7.0GB/s !!! <<

แต่ราคาก็ยังค่อนข้างสูง และถ้าใช้งานธรรมดาผมคิดว่า NVME ปัจจุบันก็ทำได้ยอดเยี่ยมแล้ว ก็ลองคิดดูว่าถ้ามีเงินเท่ากัน ซื้อ SSD PCIe 4.0 ได้ในความจุ 500 กับ ซื้อ SSD PCIe 3.0 ในความจุ 1TB เป็นผมผมเลือก 1TB ในยุค 2020 นี้ ผมยังต้องการความจุมาเก็บเกมเก็บงานมากกว่า ความเร็วที่ไม่ได้ช่วยให้เล่นเกมดีขึ้นแบบผิดหูผิดตาขนาดนั้น หากไม่ได้ทำงานเฉพาะทาง

 

– กลับสารบัญ –

สำหรับเมนบอร์ดตระกูล B450 และ x470 รวมถึง B350 X370 ด้วย ยังสามารถใช้ RTX3000 ซึ่งเป็นการ์ดจอ PCIe 4.0 ได้อย่างแน่นอน รวมไปถึงเจ็นล่าสุดอย่าง Z490 B460 ของทางฝั่งทิดอิน ก็ยังเป็น PCIe 3.0 อยู่เลยครับ เพราะฉะนั้นไม่ต้องกังวล

SSD แบบ PCIe 4.0 นั้นมีมาให้เห็นหลายเจ้าแล้ว ไม่ว่าจะเป็น Samsung , Corsair , Seagate ซึ่งหากต้องการลองของแรงจริงๆ ก็ต้องทำการอัพเกรดเมนบอร์ดเป็น PCIe 4.0 แน่นอน และ CPU ของคุณ จะต้องรองรับ PCIe 4.0 ด้วยนะครับ

รวม เมนบอร์ดและ CPU ที่สามารถใช้ PCIe 4.0 ได้เต็มประสิทธิภาพ

– AMD Ryzen 5000 Serise และเมนบอร์ด X570 B550

– Intel Core I Gen 11 ที่จะวางขายเร็วๆนี้ และเมนบอร์ด Z590

– ส่วนเมนบอร์ด Z490 บางรุ่นที่มี Option PCIe 4.0 มาด้วย เช่น Asrock Hyper M.2 เป็นต้น ก็สามารถใช้ SSD PCIe 4.0 ได้ (ในอนาคต) หากอัพเกรดเป็น CPU Core I Gen 11 ที่รองรับ PCIe 4.0 นะครับ

และแถมสำหรับใครที่ยังกังวลเรื่องของเมนบอร์ดที่เป็นชิปเซ็ทราคาถูกตลอดจนค่อนไปทางกลางๆ เช่น H310 หรือ A320 ว่าจะสามารถใส่ SSD Nvme ความเร็วสูง ได้มั้ย และใส่การ์ดจอ PCIe 4.0 วิ่งเต็มมั้ย อ่านบทความนี้จะช่วยคลายความกังวลได้ >> 

อย่าลืมกดไลค์และกดติดตาม ในเฟสบุคส์ >> GagangTech   และ Youtube  GagangTech จะได้ไม่พลาดข่าวสารและกิจกรรมดีๆ นะครับ 

 

— เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าเป็นเรื่องที่ดี แต่ก็ต้องมีราคาที่จับต้องได้ —