De ontwikkelingen rondom PCI Express volgen elkaar in hoog tempo op: ongeveer elke drie jaar verschijnt een nieuwe versie van de standaard, die steeds een verdubbeling van de bandbreedte biedt ten opzichte van zijn voorganger. De snelheden zijn daardoor exponentieel gestegen sinds de introductie van PCIe in 2002. Tegelijkertijd kan de praktijk dat ontwikkeltempo amper bijbenen. Terwijl PCIe 5.0 nog maar net zijn intrede doet in onze pc’s, is versie 8.0 alweer aangekondigd. In dit artikel zoomen we in op het rappe releaseschema van PCIe en wat dat betekent voor de tweaker.
Bannerafbeelding boven artikel: Photo_HamsterMan / Getty Images
De PCIe-cadans: elke drie jaar verdubbelt de bandbreedte
Als je je bezighoudt met pc's, dan is de kans groot dat je weleens van PCIe hebt gehoord. Het is een standaard die verantwoordelijk is voor de communicatie tussen allerlei componenten in je computer. Je videokaart communiceert via PCIe met je cpu en datzelfde geldt vrijwel zeker voor je M.2-ssd.
Al die apparaten beschikken over zogeheten PCIe-lanes. Je kunt die zien als banen op een snelweg: hoe meer banen, hoe hoger de bandbreedte en dus ook hoe hoger de snelheden. Je videokaart beschikt doorgaans over zestien PCIe-lanes, hoewel lager gepositioneerde modellen er ook acht of zelfs vier kunnen hebben. Ssd's beschikken doorgaans ook over vier PCIe-lanes.
Elke lane biedt een bepaalde bandbreedte. De huidige mainstreamversie, PCIe 5.0, biedt bijvoorbeeld bandbreedtes van 4GB/s per lane in beide richtingen. Het wil zeggen dat een ssd met vier PCIe 5.0-lanes in theorie snelheden kan halen tot 16GB/s, hoewel daarbij uiteraard ook andere zaken komen kijken, zoals de ssd-controller en de gebruikte nandgeheugenchips.
Het releaseschema van PCIe is de afgelopen generaties een beetje heen en weer geschommeld, maar momenteel heeft de standaard een duidelijke planning. Grofweg elke drie jaar komt de PCI-SIG, de belangenorganisatie die verantwoordelijk is voor PCIe, met een nieuwe versie. Uiteraard brengen die updates de nodige technische wijzigingen met zich mee, maar uiteindelijk is het eindresultaat altijd hetzelfde: de bandbreedte per lane wordt met elke nieuwe versie verdubbeld. PCIe 5.0 biedt 4GB/s per lane, bij 6.0 is dat 8GB/s en bij 7.0 wordt de bandbreedte verhoogd naar 16GB/s en zo verder.
De geschiedenis en toekomst van PCIe | ||||
PCIe-versie | Introductiedatum | Datarate per lane | Datarate ssd's (x4) | Datarate gpu's (x16) |
1.0 | Juli 2002 | 250MB/s | 1GB/s | 4GB/s |
2.0 | Januari 2007 | 500MB/s | 2GB/s | 8GB/s |
3.0 | November 2010 | 1GB/s | 4GB/s | 16GB/s |
4.0 | Juli 2017 | 2GB/s | 8GB/s | 32GB/s |
5.0 | Mei 2019 | 4GB/s | 16GB/s | 64GB/s |
6.0 | Januari 2022 | 8GB/s | 32GB/s | 128GB/s |
7.0 | Juni 2025 | 16GB/s | 64GB/s | 256GB/s |
8.0 | 2028 (gepland) | 32GB/s | 128GB/s | 512GB/s |
PCIe 8.0 maakt zijn debuut in 2028
Het releaseschema is daarmee fors sneller dan de praktijk. In de pc-wereld begint PCIe 5.0 net pas een beetje mainstream te worden. De standaard werd in 2019 uitgebracht, maar maakte onder consumenten zijn debuut in de Intel Alder Lake-cpu's uit 2022. AMD volgde kort daarna met zijn Ryzen 7000-cpu's.
De bijbehorende PCIe 5.0-hardware volgde nog wat later. De eerste Gen5-ssd's verschenen bijvoorbeeld pas in de loop van 2023 en beginnen nu pas een beetje door te breken. De eerste PCIe 5.0-videokaarten verschenen zelfs eerder dit jaar pas, met de RTX 50-serie van Nvidia en de RX 9000-videokaarten van AMD.
Toch blijft de PCI-SIG stevig doorstampen. Versie 6.0 is jaren geleden al afgerond en staat inmiddels voor de deur, de 7.0-standaard is ook afgerond en bovenal: versie 8.0 werd op dinsdag al aangekondigd. Zo loopt de PCIe-standaard dus bijna drie versies voor op de gewone wereld, hoewel PCIe 8.0 natuurlijk pas in 2028 gereed is. Dat wil bovendien niet zeggen dat PCIe 8.0 in 2028 daadwerkelijk gebruikt gaat worden. Zodra de PCI-SIG een nieuwe PCIe-versie vrijgeeft, kunnen fabrikanten daadwerkelijke hardware gaan ontwikkelen die daarvan gebruikmaakt.
Vooral interessant voor het datacenter
Het is dan ook niet gek dat een nieuwe PCIe-standaard niet meteen gelijkstaat aan nieuwe, snellere hardware; die volgt pas enkele jaren later. Bovendien liggen de prioriteiten daarbij duidelijk op datacenters en enterpriseklanten en niet zozeer op pc's of hobbyisten.
We zien dat ook terug bij de introductie van PCIe 6.0. Die standaard werd in 2022 afgerond en wordt naar verwachting vanaf volgend jaar in de praktijk toegepast. Micron bevestigde onlangs dat de eerste PCIe 6.0-ssd-samples zijn verstrekt aan grote enterpriseklanten, maar de eerste serverplatforms met Gen6-ondersteuning worden in 2026 verwacht. AMD demonstreerde PCIe 6.0 eerder al op zijn EPYC-platform op basis van Zen 6, dat volgend jaar uitkomt.
Voor consumenten ligt dat nog een stuk verder in de toekomst. Naar verwachting zullen de Ryzen-cpu's op basis van Zen 6 nog geen PCIe 6.0 ondersteunen, evenals Intels komende Nova Lake-processors. Sterker nog: de baas van Silicon Motion, een bekende fabrikant van ssd-controllers, verwacht dat de eerste PCIe 6.0-consumentenhardware pas rond 2030 op de markt zal komen, ongeveer acht jaar na de introductie van die standaard.
Volgens de Silicon Motion-ceo hebben systeembouwers momenteel nog amper interesse in PCIe 6.0 voor consumenten. Cpu-makers AMD en Intel zouden de introductie ervan op hun cpu-platforms zelfs nog niet eens willen bespreken. Dat zal onder andere komen door de kosten. PCIe 5.0-ssd's waren bij introductie al fors duurder dan hun PCIe 4.0-tegenhangers en worden ook nog eens een stuk warmer. Dat zal bij PCIe 6.0 nog meer het geval zijn.
In de komende generaties zullen nieuwe PCIe-versies dan ook vooral relevant worden voor datacenters en andere enterprisetoepassingen, zoals AI-ontwikkeling of andere hpc-usecases. De servers in datacenters bevatten een enorme hoeveelheid apparaten die onderling communiceren via PCIe, zoals gpu's, ssd's en netwerkapparatuur. Dat soort systemen verwerken onderling gigantische hoeveelheden data en een hogere bandbreedte zorgt ervoor dat dat sneller en efficiënter kan gebeuren. Bovendien zullen de kosten en warmteproductie in dit soort servers een minder grote rol spelen.
Daarnaast ondervindt PCIe op datacentergebied ook flinke concurrentie van NVLink, het protocol dat Nvidia gebruikt voor communicatie tussen gpu's en andere datacenterhardware. De huidige NVLink-versies voor Nvidia's Blackwell-gpu's bieden bandbreedtes van 100GB/s per link, een stuk sneller dan de 32GB/s per lane van PCIe 8.0 dat nog jaren op zich laat wachten. Nu NVLink steeds meer wordt opengesteld voor andere chipmakers, is de noodzaak voor PCIe om dat bij te benen wellicht ook gegroeid.
:strip_exif()/i/2007663812.jpeg?f=imagenormal)
Is dat eigenlijk wel erg?
Van dat hoge ontwikkeltempo zul je voorlopig dus echter weinig merken. Het ligt voor de hand dat het nog érg lang zal duren voordat je PCIe 8.0 daadwerkelijk in je desktop kunt verwachten. PCIe 6.0 is nog ver weg voor de gewone gebruiker, 7.0 is amper een stip op de horizon en het duurt nog drie jaar voordat fabrikanten PCIe 8.0-hardware zelfs maar kunnen gaan ontwerpen, laat staan uitbrengen.
Het is de vraag of dat wel zo erg is. De noodzaak voor nieuwe PCIe-versies voor consumenten is namelijk niet zo hoog. Snellere ssd's zijn op papier natuurlijk leuk, maar de huidige PCIe 4.0- en 5.0-ssd's vormen in de praktijk nog altijd geen bottleneck bij normaal pc-gebruik, zoals gaming en kantoortoepassingen.
Bij videokaarten speelt dat nog meer: de gpu's van dit moment kunnen nog prima overweg met oude PCIe-versies. Zelfs de RTX 5090, de krachtigste PCIe 5.0-videokaart op de markt, draait nog prima op een PCIe 3.0-interface uit 2010. Uit uitgebreide tests van TechPowerUp blijkt dat de RTX 5090 in een PCIe 3.0-slot gemiddeld nog altijd 96 procent van de prestaties haalt ten opzichte van PCIe 5.0.
Kortom: de ontwikkeling van nieuwe PCIe-versies gaat in hoog tempo door, maar de brede adoptie daarvan in consumentenhardware laat nog wel even op zich wachten. Dat is geen groot probleem: voor doorsnee pc-gebruikers bieden de huidige standaarden al ruimschoots voldoende prestaties. Voorlopig blijft de PCIe-snelweg voor consumententoepassingen dus meer dan breed genoeg, terwijl datacenters en supercomputers verder zullen profiteren van de rappe ontwikkelingen.
Redactie: Daan van Monsjou Eindredactie: Marger Verschuur