Отличие pci e от pci: есть ли у них совместимость?

Содержание

Pci express — отличия между x1, x4, x8, x16

В чем разница между PCI Express 3.0 и 4.0

Основная разница между PCI Express 3.0 и 4.0 заключается в скорости передачи данных. Каждая версия PCI Express получает удвоение пропускной способности и 4-я версия не исключение. При использовании 16 линий через PCI-e 4.0 можно передавать данные со скоростью31,5 ГБайт/с, что в два раза больше, чем при использовании версии 3.0.

Год	Версия	Пропускная способность (на 16 линий)
2002	1.0	4,0 Гбайт/с
2007	2.0	8,0 Гбайт/с
2010	3.0	15,8 Гбайт/с
2017	4.0	31,5 Гбайт/с

Разница в пропускной способности выглядит впечатляюще, но многим устройствам такая большая скорость на данный момент не нужна. Поэтому реальный прирост производительности может быть намного меньше.

Например, в таблице внизу приведены результаты видеокарты Radeon RX 5700 XT при ее подключении с помощью PCI-e 3.0 и PCI-e 4.0. Как видно, более высокая пропускная способность PCI-e 4.0 практически не влияет на производительность видеокарты в играх.

	Средний FPS на максимальных настройках в FullHD
PCI-e 3.0	PCI-e 4.0
Shadow of the Tomb Raider	104	105
Gears 5	100	101
Red Dead Redemption 2	66	66
Metro Exodus	52	52
Borderlands 3	82	83
The Division 2	101	101
Assassin’s Creed Odyssey	64	64

С другой стороны, твердотельные диски (SSD) очень чувствительны к скорости подключения и в этом случае разница между PCI Express 3.

0 и PCI Express 4.0 более заметна.

Например, в таблице внизу приведены результаты двух похожих SSD накопителей: FireCuda 510 и FireCuda 520. Первый из которых использует интерфейс PCI-e 3.0, а второй PCI-e 4.0.

	FireCuda 510 2 Тбайт	FireCuda 520 2 Тбайт
PCI-e 3.0	PCI-e 4.0
Последовательное чтение	3450 Мбайт/с	5000 Мбайт/с
Последовательная запись	3200 Мбайт/с	4400 Мбайт/с

Как видно, при последовательном чтении прирост производительности почти полуторакратный. В новых SSD, которые будут выпускаться под PCI-e 4.0 эта разница может быть еще существенней.

Максимизация совместимости совместно с PCIe

Как вы читаете в разделах размеров и версий выше, использует практически любую конфигурацию, которую вы можете себе представить. Если он

физически подходит, он вероятно, работает .

это здорово.
Однако важно знать, что для увеличения пропускной способности (которая обычно соответствует максимальной производительности) вам нужно выбрать самую высокую
версию PCIe, поддерживаемую вашей материнской платой, и выбрать самый большой размер данного порта, который будет соответствовать

Например, графическая карта на высокоскоростном порту 3.0 x16 даст вам максимальную производительность, но только если материнская плата поддерживает высокоскоростной порт версии 3.0 и имеет
свободный высокоскоростной порт x16. Если модель системной платы использует исключительно PCIe 2.0, карта будет работать только с поддерживаемой скоростью (например,
64 Гбит/с в слоте x16).

Большинство материнских плат и персональных компьютеров, выпущенных в 2013 году или позже, вероятно, поддерживают Express v3.0. Если вы не уверены, проверьте

руководство по материнской плате или пк.
Если не получается найти какую-либо окончательную информацию о версии PCI, возможности использования вашей материнской платой, я рекомендую купить самую большую и
последнюю версию PCIe-карты, если она подойдет, конечно.

Необходимое количество линий PCI-e

Честно говоря, подобный результат был предсказуем, но даже я думал, что в режиме х4 снижение производительности будет более ощутимым. Напомним, что современные х8 3.0 равняются х16 2.0. Т.е. если у вас старая материнская плата, которая оснащается разъемом PCIe 2.0 х16 — можете устанавливать туда любую видеокарту, снижения производительности вы не увидите. Но самое главное, что вы можете собирать тандем SLI на материнских платах без поддержки х16 + х16. Вам вполне хватит х8 + х8. Едва ли вы заметите снижение производительности. Особенно если учесть, что вторая видеокарта и так не дает прироста ровно в 100%, а немного ниже. Поэтому собирать тандемы из пары видеокарт можно на любой современной материнской плате. На этом фоне, готовящийся к выходу PCIe 4.0 уже не видится столь интересной инновацией, хоть и принесет с собой увеличение производительности для многопроцессорных (GPU) систем. Надеюсь, я помог вам разобраться, и вы получили ответ на вопрос, сколько же нужно линий PCIe для полноценной скорости работы.

Жизнь на быстрых полосах

PCI-E с момента своего создания претерпел множество изменений; в настоящее время новые материнские платы обычно используют версию 3 стандарта, более быстрая версия 4 становится все более и более распространённой, и уже выпущена спецификация версии 5. Но все разные версии используют одни и те же физические соединения, и эти соединения могут быть четырёх основных размеров : x1, x4, x8 и x16. (Порты x32 существуют, но встречаются крайне редко и обычно не встречаются на потребительском оборудовании.)

Карты разного размера поддерживают разное максимальное количество линий PCI-Express.

Различные физические размеры позволяют использовать разное количество одновременных подключений контактов данных к материнской плате: чем больше порт, тем больше максимальное количество подключений к карте и порту. Эти соединения в просторечии известны как «дорожки», при этом каждая дорожка PCI-E состоит из двух сигнальных пар, одна для отправки данных, а другая для приёма данных. Различные версии стандарта PCI-E допускают разную скорость на каждой полосе. Но, вообще говоря, чем больше полос на одном порте PCI-E и подключённой к нему карте, тем быстрее могут передаваться данные между периферийным устройством и остальной частью компьютерной системы.

Возвращаясь к нашей метафоре бара: если вы представите каждого посетителя, сидящего за стойкой, как устройство PCI-E, то дорожка x1 будет одним барменом, обслуживающим одного клиента. Но у посетителя, сидящего на отведённом месте «x4», будет четыре бармена, которые будут приносить ему напитки и еду, а на месте «x8» будет восемь барменов только для её напитков, а на сиденье «x16» будет целых шестнадцать барменов только для него. А теперь мы перестанем говорить о барах и барменах, потому что нашим бедным образным пьющим грозит отравление алкоголем.

Что такое PCI Express и что он обозначает?

PCI Express означает Peripheral Component Interconnect Express и представляет собой стандартный интерфейс для подключения периферийного оборудования к материнской плате на компьютере. Другими словами, PCI Express или сокращенно PCIe — это интерфейс, который подключает к материнской плате внутренние карты расширения, такие как видеокарты, звуковые карты, адаптеры Ethernet и Wi-Fi . Кроме того, PCI Express также используется для подключения некоторых типов твердотельных накопителей, которые обычно очень быстрые.

Какие типы слотов и размеров PCI Express существуют, и что означают линии PCIe? Для подключения плат расширения к материнской плате PCI Express использует физические слоты. Обычными слотами PCI Express, которые мы видим на материнских платах, являются PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16. Число, которое следует за буквой «х», говорит нам о физических размерах слота PCI Express, который, в свою очередь, определяется количеством контактов на нем. Чем больше число, тем длиннее слот PCIe и тем больше контактов, которые соединяют плату расширения с гнездом.

Кроме того, число «х» также указывает, сколько полос доступно в этом слоте расширения. Вот как сравниваются часто используемые слоты PCIe:

PCIe x1: имеет 1 полосу , 18 контактов и длину 25 мм
PCIe x4: имеет 4 линии , 32 контакта и длину 39 мм
PCIe x8: имеет 8 линий , 49 контактов и длину 56 мм
PCIe x16: имеет 16 линий , 82 контакта и длину 89 мм

Линии PCI Express — это пути между набором микросхем материнской платы и слотами PCIe или другими устройствами, являющимися частью материнской платы, такими как разъем процессора, слоты M. 2 SSD, сетевые адаптеры, контроллеры SATA или контроллеры USB.

В PCI Express каждая полоса индивидуальна, что означает, что она не может быть разделена между различными устройствами. Например, если ваша видеокарта подключена к слоту PCIe x16, это означает, что она имеет 16 независимых линий, выделенных только для нее. Никакой другой компонент не может использовать эти полосы, кроме графической карты.

Вот идея, которая может упростить вам понимание того, что такое линии PCI Express: просто представьте, что PCI Express — это магистраль, а автомобили, которые едут по ней, — это данные, которые передаются. Чем больше полос движения доступно на шоссе, тем больше автомобилей можно проехать по нему; чем больше у вас PCIe-линий, тем больше данных можно передать.

Карта PCI Express может устанавливаться и работать в любом слоте PCIe, доступном на материнской плате, если этот слот не меньше платы расширения. Например, вы можете установить карту PCIe x1 в слот PCIe x16. Тем не менее, вы не можете сделать обратное. Например, вы можете установить звуковую карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но вы не можете установить графическую карту PCIe x16 в слот PCIe x1.

Какие версии PCI Express существуют, и какую скорость передачи данных (пропускную способность) они поддерживают?

Сегодня используются четыре версии PCI Express: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0. Каждая версия PCIe поддерживает примерно удвоенную пропускную способность предыдущего PCIe . Вот что предлагает каждый из них:

PCI Express 1.0: имеет пропускную способность 250 МБ / с на линию
PCI Express 2.0: имеет пропускную способность 500 МБ / с на линию
PCI Express 3.0: имеет пропускную способность 984,6 МБ / с на линию
PCI Express 4.0: имеет пропускную способность 1969 МБ / с на линию

Помните, что слоты PCIe могут предложить не одну, а несколько дорожек? Значения полосы пропускания, которые мы разделили, умножаются на количество линий, доступных в слоте PCIe. Если вы хотите рассчитать, сколько пропускной способности доступно для определенной платы расширения, вам нужно умножить пропускную способность PCIe на линию на количество доступных для нее линий.

Например, графическая карта, которая поддерживает PCI Express 4.0 и подключена к слоту PCIe x16, имеет доступ к общей пропускной способности около 31,51 ГБ / с. Это результат умножения 1969 МБ / с на 16 (пропускная способность PCIe на линию * 16 линий). Впечатляет, правда?

Вот как масштабируются версии PCI Express, если принять во внимание линии PCI Express:

В будущем появятся новые версии PCI Express, такие как PCI Express 5.0 и PCI Express 6.0. Спецификация PCIe 5.0 была доработана летом 2019 года, предлагая пропускную способность до 3938 МБ / с на линию и до 63 ГБ / с в конфигурации x16. Однако, скорее всего, мы не увидим его в ближайшее время на компьютерном оборудовании потребительского уровня.

Распиновка PCI-Express 1x

Pin	Side B Connector	Side A Connector
#	Name	Description	Name	Description
1	+12v	+12 volt power	PRSNT#1	Hot plug presence detect
2	+12v	+12 volt power	+12v	+12 volt power
3	+12v	+12 volt power	+12v	+12 volt power
4	GND	Ground	GND	Ground
5	SMCLK	SMBus clock	JTAG2	TCK
6	SMDAT	SMBus data	JTAG3	TDI
7	GND	Ground	JTAG4	TDO
8	+3. 3v	+3.3 volt power	JTAG5	TMS
9	JTAG1	+TRST#	+3.3v	+3.3 volt power
10	3.3Vaux	3.3v volt power	+3.3v	+3.3 volt power
11	WAKE#	Link Reactivation	PERST#	PCI-Express Reset signal
Mechanical Key
12	RSVD	Reserved	GND	Ground
13	GND	Ground	REFCLK+	Reference Clock Differential pair
14	HSOp(0)	Transmitter Lane 0, Differential pair	REFCLK-
15	HSOn(0)	GND	Ground
16	GND	Ground	HSIp(0)	Receiver Lane 0, Differential pair
17	PRSNT#2	Hotplug detect	HSIn(0)
18	GND	Ground	GND	Ground

Распиновка PCI-Express 16x

Pin	Side B Connector	Side A Connector
#	Name	Description	Name	Description
1	+12v	+12 volt power	PRSNT#1	Hot plug presence detect
2	+12v	+12 volt power	+12v	+12 volt power
3	+12v	+12 volt power	+12v	+12 volt power
4	GND	Ground	GND	Ground
5	SMCLK	SMBus clock	JTAG2	TCK
6	SMDAT	SMBus data	JTAG3	TDI
7	GND	Ground	JTAG4	TDO
8	+3. 3v	+3.3 volt power	JTAG5	TMS
9	JTAG1	+TRST#	+3.3v	+3.3 volt power
10	3.3Vaux	3.3v volt power	+3.3v	+3.3 volt power
11	WAKE#	Link Reactivation	PERST#	PCI-Express Reset signal
Mechanical Key
12	RSVD	Reserved	GND	Ground
13	GND	Ground	REFCLK+	Reference Clock Differential pair
14	HSOp(0)	Transmitter Lane 0, Differential pair	REFCLK-
15	HSOn(0)	GND	Ground
16	GND	Ground	HSIp(0)	Receiver Lane 0, Differential pair
17	PRSNT#2	Hotplug detect	HSIn(0)
18	GND	Ground	GND	Ground
19	HSOp(1)	Transmitter Lane 1, Differential pair	RSVD	Reserved
20	HSOn(1)	GND	Ground
21	GND	Ground	HSIp(1)	Receiver Lane 1, Differential pair
22	GND	Ground	HSIn(1)
23	HSOp(2)	Transmitter Lane 2, Differential pair	GND	Ground
24	HSOn(2)	GND	Ground
25	GND	Ground	HSIp(2)	Receiver Lane 2, Differential pair
26	GND	Ground	HSIn(2)
27	HSOp(3)	Transmitter Lane 3, Differential pair	GND	Ground
28	HSOn(3)	GND	Ground
29	GND	Ground	HSIp(3)	Receiver Lane 3, Differential pair
30	RSVD	Reserved	HSIn(3)
31	PRSNT#2	Hot plug detect	GND	Ground
32	GND	Ground	RSVD	Reserved
33	HSOp(4)	Transmitter Lane 4, Differential pair	RSVD	Reserved
34	HSOn(4)	GND	Ground
35	GND	Ground	HSIp(4)	Receiver Lane 4, Differential pair
36	GND	Ground	HSIn(4)
37	HSOp(5)	Transmitter Lane 5, Differential pair	GND	Ground
38	HSOn(5)	GND	Ground
39	GND	Ground	HSIp(5)	Receiver Lane 5, Differential pair
40	GND	Ground	HSIn(5)
41	HSOp(6)	Transmitter Lane 6, Differential pair	GND	Ground
42	HSOn(6)	GND	Ground
43	GND	Ground	HSIp(6)	Receiver Lane 6, Differential pair
44	GND	Ground	HSIn(6)
45	HSOp(7)	Transmitter Lane 7, Differential pair	GND	Ground
46	HSOn(7)	GND	Ground
47	GND	Ground	HSIp(7)	Receiver Lane 7, Differential pair
48	PRSNT#2	Hot plug detect	HSIn(7)
49	GND	Ground	GND	Ground
50	HSOp(8)	Transmitter Lane 8, Differential pair	RSVD	Reserved
51	HSOn(8)	GND	Ground
52	GND	Ground	HSIp(8)	Receiver Lane 8, Differential pair
53	GND	Ground	HSIn(8)
54	HSOp(9)	Transmitter Lane 9, Differential pair	GND	Ground
55	HSOn(9)	GND	Ground
56	GND	Ground	HSIp(9)	Receiver Lane 9, Differential pair
57	GND	Ground	HSIn(9)
58	HSOp(10)	Transmitter Lane 10, Differential pair	GND	Ground
59	HSOn(10)	GND	Ground
60	GND	Ground	HSIp(10)	Receiver Lane 10, Differential pair
61	GND	Ground	HSIn(10)
62	HSOp(11)	Transmitter Lane 11, Differential pair	GND	Ground
63	HSOn(11)	GND	Ground
64	GND	Ground	HSIp(11)	Receiver Lane 11, Differential pair
65	GND	Ground	HSIn(11)
66	HSOp(12)	Transmitter Lane 12, Differential pair	GND	Ground
67	HSOn(12)	GND	Ground
68	GND	Ground	HSIp(12)	Receiver Lane 12, Differential pair
69	GND	Ground	HSIn(12)
70	HSOp(13)	Transmitter Lane 13, Differential pair	GND	Ground
71	HSOn(13)	GND	Ground
72	GND	Ground	HSIp(13)	Receiver Lane 13, Differential pair
73	GND	Ground	HSIn(13)
74	HSOp(14)	Transmitter Lane 14, Differential pair	GND	Ground
75	HSOn(14)	GND	Ground
76	GND	Ground	HSIp(14)	Receiver Lane 14, Differential pair
77	GND	Ground	HSIn(14)
78	HSOp(15)	Transmitter Lane 15, Differential pair	GND	Ground
79	HSOn(15)	GND	Ground
80	GND	Ground	HSIp(15)	Receiver Lane 15, Differential pair
81	PRSNT#2	Hot plug present detect	HSIn(15)
82	RSVD#2	Hot Plug Detect	GND	Ground

Существует также и mini PCI Express разъём, цоколёвка которого приведена на рисунке выше.

Детектирование устройства

Для детектирования устройств в слотах PCI Express используется механизм, основанный на сигналах шины PRSNT#1 и PRSNT#2. Их мнемоника говорит сама за себя: Present — значит В наличии.

Рис 1. Hot-Plug: укороченные ламели, размещенные по краям разъема, при установке замыкаются последними,
а при извлечении размыкаются первыми

Необходимость обслуживания «горячего подключения», заложенного в PCIe-стандарт, требует их исполнения в виде укороченных ламелей и в некоторых случаях размещения только по краям разъема. Соблюдение этого условия при подключении устройств с различной шириной линка («link width») обеспечивается несколькими копиями сигнала PRSNT#2.

Рис 2. PCI Express x8 Riser карты Supermicro RR1U-E8 готовятся для установки адаптеров PCIe x16

Установка видеокарты PCI Express x16 в Riser Card x8 приводит к тому, что сигнал PRSNT#2, заведенный на контакт B81, остается неподключенным. Его заземление на системной плате обеспечит успешное детектирование устройства. Для этого закорачиваются контакты и на PCI Express Riser Card.

Рис 3. Гребёнка готова к использованию:
разъем доработан для установки плат PCIe x16,
запаяна перемычка между контактами B48 и B49.

Результаты тестирования влияния числа линий PCI-E на работу CrossFireX и SLI конфигураций на платформе Intel LGA 1155

Переходим к тестам.Мы будем сравнивать результаты CrossFireX и SLI конфигураций, в зависимости от числа линий PCI-E.

Расшифровка обозначений на диаграммах:16+16 AMD Radeon HD 6850 x2 (775/1000) CrossFireX — Пара 6850 в CrossFireX и схемой 16+1616+16 AMD Radeon HD 6850 x2 (775/1000) HYDRA — Две 6850 объединение режимом A-Mode чипом HYDRA и схемой 16+1616+16 Leadtek GeForce GTX 460 1024Mb x2 (800/1000) SLI — SLI из двух GTX 460 и схемой 16+1616+16 Leadtek GeForce GTX 460 1024Mb x2 (800/1000) HYDRA — Две GTX 460 объединение режимом N-Mode чипом HYDRA и схемой 16+1616+8+8 Leadtek GeForce GTX 460 1024Mb (800/1000) + AMD Radeon HD 6850 x2 (775/1000) HYDRA — конфигурация с GTX 460 и парой 6850 (схема 16+8+8)8+8 AMD Radeon HD 6850 x2 (775/1000) CrossFireX — CrossFireX 8+8 на Biostar8+8 Leadtek GeForce GTX 460 1024Mb x2 (800/1000) SLI – SLI 8+8 на Biostar

3DMark 11

Performance:CrossFireX — 100,39%. 8+8 впередиSLI — 95,66%. 16+16 впереди

Extreme:CrossFireX — 100,04%. 8+8 впередиSLI — 98,61%. Впереди 16+16

Вывод по 3DMark11: для CrossFireX конфигураций потребности в 32 линиях нет. Для SLI конфигураций есть польза от использования схемы 16+16 до 4%.

3DMark Vantage

Performance:CrossFireX — 103,92% победа 8+8SLI — 87,3% 16+16 ведет

High:CrossFireX — 98,39% 16+16 победаSLI — 92,9% победила 16+16

Вывод по 3DMark Vantage: для CrossFireX конфигураций нет разницы в 32 линии или же 16. Аномально большой профит от схемы 16+16 для SLI — до 13%.

Помните: размер порта PCI-E и и количество полос могут не совпадать

Вот одна из наиболее запутанных частей настройки PCI-E: порт может быть размером с карту x16, но иметь достаточно линий данных только для чего-то гораздо менее быстрого, например x4. Это связано с тем, что хотя PCI-E может поддерживать практически неограниченное количество отдельных подключений, все же существует практический предел пропускной способности чипсета. Более дешёвые материнские платы с более бюджетными чипсетами могут подойти только до одного слота x8, даже если этот слот физически может вместить карту x16. Между тем, материнские платы для «геймеров» будут иметь до четырёх полных слотов PCI-E размера x16 и x16 для максимальной совместимости с графическим процессором.

Эта материнская плата для энтузиастов включает пять полноразмерных слотов PCI-E x16, но только два из них имеют полные 16 линий передачи данных — остальные — x8 и x4.

Очевидно, это может вызвать проблемы. Если на вашей материнской плате есть два слота размером x16, но один из них имеет только x4 полосы, то установка новой модной видеокарты в неправильный слот может снизить её производительность на 75%. Конечно, это теоретический результат: архитектура материнских плат означает, что вы не увидите такого резкого спада. Дело в том, что правильная карта должна быть вставлена в правильный слот.

К счастью, пропускная способность определённых слотов PCI обычно указывается в руководстве к компьютеру или материнской плате с указанием того, какой слот имеет какую ёмкость. Если у вас нет руководства, количество полос обычно указывается на печатной плате материнской платы рядом с портом, например:

Этикетки на этих портах показывают доступные полосы: порт x1 вверху имеет одну полосу, а порт x16 внизу — только четыре, несмотря на его физический размер. PCIEX1_2 означает, что это второй порт x1 на материнской плате.

Кроме того, более короткая карта x1 или x4 может физически поместиться в более длинный слот x8 или x16: первоначальная конфигурация контактов электрических контактов делает её совместимой. Карта может немного болтаться физически, но когда она закреплена в слотах расширения корпуса ПК, она сидит более чем крепко. Естественно, если контакты карты физически больше слота, вставить её нельзя.

Поэтому помните, что при покупке карт расширения или обновлений для слотов PCI Express вы должны учитывать как размер, так и скорость передачи доступных портов.

Связанная статья: PCIe 4.0: что нового и почему это важно

Нужно ли апгрейдить компьютер ради PCIe 4.

Как уже говорилось выше, последней из официально вышедших версий PCIe является версия 5.0 (опубликованы официальные спецификации, но на практике она не используется). Самой «свежей» версией из используемых по состоянию на конец 2020 года является PCIe 4.0, и, судя по всему, еще долго будет таковой оставаться. Она вышла в 2017 году, однако внедрена в конкретные устройства лишь недавно, в 2019 году. Ее начала использовать компания AMD в процессорах Ryzen архитектуры Zen 2, а также в видеокартаx Radeon серии RX 5700 / 5500. Несомненно, это значительное достижение AMD, однако, оно пока является лишь заделом на будущее и не дает никаких практических преимуществ перед конкурентами. Компания Intel внедрять PCIe 4.0 в свои процессоры не торопится. Не спешит делать это и компания nVidia, видеокарты которой пока довольствуются PCIe 3.0. Все дело в том, что на современном этапе развития компьютерной техники возможностей PCIe 3.0 вполне достаточно. Превосходство PCIe 4.0 можно увидеть лишь в синтетических тестах. В практических же сценариях необходимости в настолько высоких скоростях обмена данными пока нет. Видеокарты с PCIe 4.0 вполне нормально работают и в системах с PCIe 3.0. Более того, даже в компьютерах с PCIe 2.0 они показывают почти такую же производительность в играх и других приложениях, как в компьютерах с PCIe 4.0. Но продлится это, судя по всему, не долго. Направлением, где в ближайшее время станет реально востребованной PCIe 4.0, являются современные М.2 SSD-накопители, быстродействие которых уже почти «уперлось в потолок » стандарта PCIe 3.0. Затем черед дойдет до видеокарт и другого оборудования. Так что апгрейдить старый компьютер только ради PCIe 4.0 пока нецелесообразно

Однако при покупке нового компьютера, который планируется к использованию достаточно длительнное время, брать во внимание версию PCIe, поддерживаемую его внутренними устройствами, однозначно нужно

Как производится обмен между PCI-E устройствами

Обмен данными с PCI-E устройством по каждой линии производится по двум каналам (приемный, RX и передающий, TX).

Изображение, демонстрирующее процесс обмена данным по четырем линиям PCI-E:

Процессор видеокарты обрабатывает данные в виде бинарного кода в соответствии с алгоритмом, заданным программой (например, майнером) .

Связь между PCI-E устройствами (например, между видеокартой и материнской платой) организовывается на трех уровнях:

транзакционный (transaction layer) — формирует заголовок пакета и включает в него данные для обработки видеочипом;
уровень обмена данными (data link layer) — обеспечивает транспортировку пакетов данных между устройствами. На этом уровне используется три вида пакетов: TLP acknowledgement, flow control и power management;

физический (PHY layer) — формируются старт-стоповые импульсы тока с определенной полярностью, амплитудой и частотой, обозначающие начало и конец пакета, который передается по проводникам. На этом уровне работают цифровые и аналоговые электрические цепи, обеспечивающие необходимую полосу пропускания, скорость передачи данных и другие физические характеристики линии PCI-E.

Изображение, иллюстрирующее формирование пакета данных при обмене по линиям PCI-E:

Программное обеспечение (майнер) работает только с данными, находящимися внутри пакета, формируемого transaction layer:

Если часть этих данных теряется, то в майнере появляются ошибки.

Так как размер пакета ограничен, за единицу времени можно передать только небольшое количество информации. Для увеличения пропускной способности повышают частоту прохождения пакетов, применяют оптимизированную кодировку, а также увеличивают количество параллельно работающих линий PCI-E.

Каждая линия физически состоит из двух дифференциальных пар (приема и передачи), по которым производится обмен высокочастотными импульсными сигналами низкой амплитуды:

Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)

Несмотря на то, что названия PCI и PCI-Express очень похожи, принципы соединения (взаимодействия) у них кардинально отличаются. В случае PCI-Express используется линия – двунаправленное последовательное соединение, типа «точка-точка», данных линий может быть несколько. В случае с видеокартами и материнскими платами (не учитываем Cross Fire и SLI), которые поддерживают PCI-Express x16 (то есть большинство), можно запросто догадаться, что таких линий 16 (рис.3), довольно часто на материнских платах с PCI-E 1.0, можно было наблюдать второй слот x8, для работы в режиме SLI или Cross Fire.

Ну, а в PCI, устройство подключается к общей 32- х разрядной параллельной шине.

Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий

(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)

Для интерфейса PCI-Express 1.0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.

Далее, версия 1.0 эволюционировала в PCI-E 2.0. В результате данного преображения, мы получили в два раза большую пропускную способность, то есть 5 Гбит/c, но хотелось бы отметить, что в производительности графические адаптеры, особо не выиграли, так как это просто версия интерфейса. Большая часть производительности зависит от самой видеокарты, версия интерфейса может только незначительно улучшать или тормозить передачу данных (в данном случае «торможения» нет, и присутствует неплохой запас).

Точно так же в 2010 году, с запасом, был разработан интерфейс PCI-E 3.0, на данный момент он используется во всех новых системах, но если у Вас все ещё 1.0 или 2.0, то не горюйте – ниже мы поговорим о относительно обратной совместимости различных версий.

В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2.0. Также там было произведено немало технических изменений.

К 2015 году ожидается появление на свет PCI-E 4.0, что для динамической IT-индустрии абсолютно неудивительно.

Ну да ладно, будем заканчивать с этими версиями и цифрами пропускной способности, и затронем очень важный вопрос обратной совместимости различных версий PCI-Express.

PCI Express x1, x8, x16 – что это, шины и устройства PCI, совместимость, распиновка, PCIe 2.

0, 3.0, 4.0, пропускная способность, контроллеры

PCI Express «родилась» 22 июля 2002 года. Ее создателем стала корпорация Intel, именно в этот день стала доступна её техническая документация. До этого момента, на этапе разработки «шина» имела обозначение 3GIO (third generation input-output). Два этих названия были брендированы PCI SIG (организацией, которая теперь продвигает этот стандарт).

PCIe — высокопроизводительное соединение «точка – точка», пришедшее на смену шине PCI (читается, как ПиСиАй). Физически отличается тем, что не использует общие выделенные линии для связи с процессором, а имеет свои собственные, для каждого подключенного устройства. Напряжение передачи сигнала составляет 0,8 вольт. Каждый канал – представляет собой два физических проводника (четыре контакта). При транслировании информации восемь бит кодируется десятью, что дает неплохую защиту от помех.

Роднит с предшественником ее общая программная модель. Для передачи данных, которая в данном случае осуществляется последовательно, применяется физический протокол с большой пропускной способностью. Используется для подключения высокопроизводительных периферийных устройств. За псевдошиной закрепилась роль локального канала обмена данными.

Отличия PCI Express от PCI

PCI – прежде всего шина, то есть общий канал, который делят все подключенные к нему устройства. А PCI Express – для каждого устройства имеет свои пути, которые оформлены физически. Преемственность цифровой структуры трансфера информации упрощает адаптацию существующих изделий, ранее выпускавшихся для работы со старой шиной. На производстве оказывается достаточным внести незначительные поправки в конструкцию и можно выпускать ту же разновидность, но с новым интерфейсом.

Принцип работы, совместимость

Являясь двусторонним, соединение передает данные последовательно в пакетном режиме. Пропускная способность зависит от исполнения в каждом конкретном случае. PCI Express бывают одна (1х), две и более линий транспорта (2Х, 4Х, 6х, 8х, 12х, 16х, 32х), что определяет длину слота на системной плате. Характерно, что аппаратура способна работать c любым из них, но приспособленные для серьезных скоростей карты расширения не могут физически поместиться в менее производительные разъемы, просто не совпадая в размере. Хотя наоборот, менее продуктивные платы расширения, имеющие короткие контактные группы — легко помещаются в большие и корректно работают.

В таблице мы привели сводную таблицу соотношения количества линий и пропускной способности:

Сейчас доступно несколько спецификаций шины:

PCI Express 1.0 и 1.1. Первые и наименее производительные решения, которые сейчас практически не используются. Сохраняются на старых платах, еще встречающихся в эксплуатации.
2.0. Переработке и усовершенствованию подверглись все сколько-нибудь определяющие производительность качества, усовершенствованы логические протоколы, всесторонне оптимизировано управление связью, улучшено автоопределение подключаемых модулей.
Внешняя кабельная спецификация PCIe. Позволяет соединять оборудование кабелем длинной до 10 м.
2.1. Промежуточный аналог 2.0 с некоторыми расширенными возможностями, предшествующими появлению 3.0.
3.0. Скорость в 8 гигатранзакций в секунду (ГТ/с) стала доступной благодаря новой системе шифрования 128b/130b. Таким образом разница между pci 2.0 и 3.0 в шифровании и скорости передачи данных.
4.0. Утвержден стандарт недавно — 5.10.2017. По сравнению с предыдущим — скорость удвоена. Возросли отдельные показатели, связанные с виртуализацией, оптимизирована передача пакетов данных.
5.0. Ориентировочно, релиз запланирован зимой-весной 2019. Заявлена расширенная поддержка приложений, визуализирующих виртуальную реальность.

Существующие разъемы и виды портов

Портов подключения для интерфейса существуют множество. Рассмотрим некоторые, самые распространённые из них:

MiniPCI-E (M. 2). Общая шина для некоторых наиболее распространённых компьютерных протоколов и устройств с интерфейсом x1 и х4 PCIe.
ExpressCard. Аналогичный разъем, но с выводом шины только для x1 PCIe.
AdvancedTCA, MicroTCA – порты для аппаратуры связи.
MobilePCIExpressModule (MXM) – разработка NVIDIA для соединения видеокарт.
StackPC – для создания суперкомпьютеров, позволяет масштабировать вычислительные устройства.

Как узнать версию PCI Express на материнской плате

Обычно пишется возле самого слота на материнской плате, но может быть нанесено в другом месте. Еще часто пишут на упаковке материнской платы и указывают в руководстве. Можно зайти на официальный сайт и вбить в поиск серийник системной платы, или попробовать поискать спецификацию по названию и ревизии (разновидность).

Примеры оборудования

Самая часто встречающаяся периферия для наиболее производительных слотов х16 – это видеокарты и ssd-диски. Не редки и контролеры типа дополнительных USB, SATA и подобных им скоростных портов или разнообразные адаптеры, такие как звуковые, музыкальные карты, Wi-Fi модули.

Видеокарта Жесткий диск Беспроводной адаптер

Распиновка PCI Express

Исчерпывающе показать расположение выходов линий связи проще на примере линий самого крупного и скоростного порта.

Устройство контактной группы слота PCI-Express 16x:

Соединение PCIe доказало свою эффективность. Оно отвечает всем современным требованиям по скорости передачи информации и стабильности работы. Обладая огромным потенциалом модернизации позволяет сохранять совместимость многочисленных устройств разного поколения: контролеров, адаптеров. Кроме того, служит широким каналом, позволяющим наращивать вычислительные мощности. Особенным и неожиданным местом применения этой технологии стала телекоммуникационная сфера.

Появившись в 2002 году, эта разновидность транспорта данных до сих пор остается самой актуальной, распространенной, непрерывно развивающейся и по-прежнему перспективной.

Новые возможности со спецификацией PCIe версии 5.0

Возможно, вы только что приобрели новый ПК с поддержкой PCIe 4.0. Таким образом, возникает вопрос: чем отличается PCIe 5.0 от существующих версий? И должен ли я волноваться об этом?

PCIe 5.0 против PCIe 4.0: удвоение пропускной способности

По большей части, самым большим улучшением между разными поколениями PCI Express всегда является увеличение пропускной способности почти в два раза.

Скорость передачи первой версии стандарта, PCIe 1.0, составляла около 250 МБ / с по одной полосе (x1) и обеспечивала 2,5 ГТ / с (гигатрансферы). С появлением PCIe 2.0 он был удвоен до 500 МБ / с и 5 ГТ / с соответственно. С PCIe 4.0 он увеличился до 1,97 ГБ / с и 16 ГБ / с, что вдвое больше, чем у PCIe 3.0 с 985 МБ / с и 8 ГБ / с. Я уверен, что вы уже поняли — каждое новое поколение удваивает пропускную способность своего предшественника или приближается к ее удвоению. PCIe 5.0 не исключение. PCIe 5.0 является прямым преемником стандарта PCIe 4. 0. И снова пропускная способность и скорость передачи гигабайт удвоены по сравнению с предыдущим поколением, что позволяет передавать данные со значительно большей скоростью. 32 гигатрансфера в секунду, или 32 ГТ / с, и скорость передачи 3,94 ГБ / с — все это на столе. PCIe 4.0 уже был безумно быстрым: вам просто нужно взглянуть на твердотельный накопитель NVMe с поддержкой PCIe 4.0 и какие скорости чтения / записи он может достичь. PCIe 5.0 будет вдвое быстрее на том же количестве линий.

Конечно, об увеличении скорости вдвое легче сказать, чем сделать. Хотя физическое соединение останется прежним, а PCIe 5.0 останется полностью обратно совместимым с предыдущими поколениями PCI Express, его требования изменятся в соответствии с более высокой скоростью. Например, материнские платы, поддерживающие PCIe 5, должны будут расширить внутренние возможности для обработки потерь сигнала и шума. Это связано с тем, что при более быстром движении может возникнуть больше проблем с целостностью сигнала (SI), и это необходимо учитывать, чтобы как можно больше избегать ошибок.

Следующая версия PCI Express, PCIe 6.0, которая уже находится в разработке (как вы, наверное, уже догадались, консорциум PCI-SIG быстро развивается), будет способствовать увеличению пропускной способности и целостности сигнала за счет использования сигнализации PAM-4. . Однако для PCIe 5.0 потребуется использовать более традиционные методы, чтобы освободить место для этих более высоких скоростей: более качественные дорожки на материнской плате и более толстые печатные платы с большим количеством слоев, чтобы минимизировать потери сигнала и сопротивление.

Почему я должен беспокоиться о PCI Express 5.0?

Такие вещи, как наши видеокарты, на самом деле не нуждаются в непомерно высокой пропускной способности, которую обеспечивает PCIe 5.0, по крайней мере, прямо сейчас. В конце концов, даже самой большой и самой мощной из текущей линейки NVIDIA, RTX 3090, не удается полностью заполнить соединение PCIe 4.0 x16. Однако существует множество вариантов использования, в которых PCIe 5. 0 может пригодиться, как для потребительских, так и для более профессиональных случаев. Устройства, которым может быть полезна большая пропускная способность, смогут использовать ее должным образом, в то время как другие, которым действительно не нужна большая скорость, могут вместо этого работать более эффективно, используя меньше полос.

С точки зрения потребителя, основным преимуществом PCIe 5.0 является высокоскоростное хранилище. Что касается хранилища, то диски NVMe со скоростью PCIe 5.0 будут молниеносными. Например, Samsung 980 Pro, который часто считается золотым уровнем накопителей PCIe 4.0, может достигать скорости последовательного чтения до 6900 мегабайт в секунду. Накопитель со скоростью PCIe 5.0 потенциально может достичь вдвое большей скорости. Высокоскоростное хранилище сейчас важнее, чем когда-либо, и такие вещи, как Microsoft DirectStorage, обещают значительно улучшить наши игровые возможности. Итак, хотя PCIe 5.0 сейчас не является абсолютно необходимым, вполне вероятно, что он пригодится в будущем.

PCIe 5.0 также станет очень важным для центров обработки данных, поскольку для связи необходимы быстрое хранилище и высокоскоростная сеть. Некоторые серверные сетевые интерфейсы ожидают перехода от сетей 100 GbE к 400 GbE в недалеком будущем, и PCIe 5.0 сделает это возможным. Пропускная способность канала PCIe 5.0 x16 в полнодуплексном режиме составляет 128 ГБ / с. Для полнодуплексного канала 400 GbE требуется пропускная способность 800 Гбит / с. В байтах это соответствует совокупной пропускной способности 100 ГБ / с, которую может обрабатывать соединение PCIe 5.0 x16.

Когда выйдет PCIe 5.0?

Стандарт уже выпущен. Окончательная спецификация PCI Express 5.0 была выпущена 29 мая 2019 года, в то время как Jiangsu Huacun представила первый контроллер PCIe 5.0 в ноябре 2019 года. Тем не менее, мы пока не видим его ни в каких окончательных продуктах. Последние процессоры от Intel и AMD, Rocket Lake и Zen 3 соответственно, в настоящее время совместимы только с PCIe 4. 0, как и большинство периферийных устройств PCI Express, представленных в настоящее время на рынке, будь то видеокарта или твердотельный накопитель NVMe.

Однако они скоро появятся. Мы ожидаем, что процессоры Intel 12-го поколения под кодовым названием Alder Lake обеспечат поддержку PCIe 5.0 для настольных компьютеров, и они должны быть выпущены на рынок к началу 2022 года. Alder Lake также будет выпущен с новым сокетом, поддержкой оперативной памяти DDR5 и новым материнские платы чипсеты. Что касается AMD, в то время как новые процессоры скоро будут выпущены с новым сокетом AM5, ожидается, что они сразу же не будут иметь поддержку PCIe 5.0. Вместо этого может пройти пара поколений, прежде чем AMD начнет действовать.

Молниеносно быстрое хранилище, сеть и графика

PCI Express 5.0 станет одной из самых горячих новинок компьютерной экосистемы. Благодаря удвоенной скорости передачи данных и пропускной способности по сравнению с PCIe 4.0 и четырехкратной скорости передачи данных по сравнению с PCIe 3. 0, это скачок поколений, который повлияет на то, как мы используем наши ПК, и обеспечит умопомрачительные скорости SSD и сети, а также сделает то, что было невозможно. перед реальностью.

PCIe против NVMe: в чем разница?

Последнее обновление 15 сентября 2022 г.

Технология хранения значительно продвинулась за последние пять лет, и технология SSD находится в авангарде этих достижений. Новейшим смартфонам, планшетам и компьютерам теперь требуется больше флэш-памяти большей емкости для удовлетворения спроса, а центры обработки данных сохраняют больше информации, поскольку многие обращаются к облачным службам резервного копирования.

Взрыв технологии твердотельных накопителей в последние годы вынудил производителей улучшить свою игру и предложить что-то другое, кроме цены. Скорости чтения/записи одинаковы, особенно при использовании интерфейса SATA. Но что, если вам нужно что-то быстрее? Спрос на производительность также, несомненно, растет, поскольку центры обработки данных подпитывают потребность в доступе к данным и их обработке с гораздо более высокой скоростью.

Так как же получить скорость выше 500 Мбит/с? Ответ кроется в интерфейсе. SATA 3 долгое время был бастионом технологии интерфейсов SSD и будет им еще какое-то время. Однако все больше производителей обращают свое внимание на технологию интерфейса следующего поколения, а именно на PCIe. Читайте наш блог о различных интерфейсах и их сравнении.

Существуют также различные характеристики производительности в зависимости от типа модуля и места его использования, т. е. личного, корпоративного, серверного или промышленного использования. Существует целый мир различий между хранилищем потребительского и промышленного уровня, и вы можете прочитать о различиях здесь.

Что такое PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express , часто обозначаемый как PCIe или PCI-E , представляет собой стандартный тип соединения для внутренних устройств компьютера. PCIe существует уже несколько лет, но благодаря своей скорости он получает все большее распространение.

Из-за ограничения SATA 3.0 до 600 МБ/с PCIe начинает вытеснять SATA в качестве новейшего интерфейса с высокой пропускной способностью. Соединение PCIe состоит из одной или нескольких линий передачи данных, соединенных последовательно. Каждая полоса состоит из двух пар проводов, одной для приема и одной для передачи. Вы можете иметь одну, четыре, восемь или шестнадцать линий в одном слоте PCIe, обозначаемом как x1, x4, x8 или x16.

Технология PCIe обеспечивает скорость интерфейса до 1 ГБ/с на клиентскую линию (PCIe 3.0) по сравнению со скоростями современной технологии SATA до 0,6 ГБ/с (SATA 3.0). Для большего количества линий от SATA требуется больше устройств SATA, но пропускная способность PCIe может быть увеличена до 16 линий на одном устройстве.

Хотя компьютеры могут содержать различные типы слотов расширения, PCIe считается стандартным внутренним интерфейсом. Многие компьютерные материнские платы сегодня производятся только со слотами PCIe, поэтому переход на PCIe неизбежен.

NVMe — что это означает?

Энергонезависимая память (Express) или NVMe — это протокол передачи данных (или язык), разработанный специально для твердотельных накопителей консорциумом поставщиков, включая Samsung, SanDisk, Dell и Seagate. В общей сложности 90 партнеров по ИТ-индустрии объединились, чтобы создать стандартный драйвер, который они все могли бы принять и поддерживать. Как и SATA, NVMe разработан, чтобы использовать уникальные свойства конвейерной памяти с произвольным доступом. Это также отражает улучшения в методах снижения задержки данных с момента появления SATA. Таким образом, не поддерживая устаревшие протоколы, поставщики могут сосредоточиться на использовании всех преимуществ хранилища на основе NVMe. NVMe также может получить доступ к большему количеству данных за один цикл ЦП (по сравнению с циклом для каждого доступа, например SATA), поэтому его использование становится более привлекательным.

NVMe не только обеспечивает лучшую производительность, но и обладает высокой совместимостью. В настоящее время существует только один стандарт интерфейса программного обеспечения, которого должны придерживаться производители, поэтому им не нужно писать свой собственный. Поставщикам и ИТ-специалистам, ответственным за внедрение, больше не нужно проверять поставщиков на предмет их совместимости с конкретной операционной системой. конечные пользователи. Идеальными вариантами использования NVMe являются реляционные базы данных, искусственный интеллект и высокопроизводительные вычисления.

Объединение устройств хранения данных NVMe и PCIe кажется вполне разумным, и многие производители твердотельных накопителей выбирают этот путь. Но насколько это может быть хорошо?

Факты, цифры и характеристики

Жесткие или вращающиеся диски по-прежнему широко используются в центрах обработки данных, поскольку они считаются надежными, дешевыми в замене и не изнашиваются. Однако их производительность ограничена (этой технологии 40 лет!). Жесткие диски и твердотельные накопители имеют только одну очередь команд и могут отправлять 32 команды в каждой очереди. NVMe имеет 64 000 очередей команд и может отправлять 64 000 команд в каждой очереди. Таким образом, очевидно, что совместное использование NVMe и PCIe было бы идеальным для центра обработки данных, где каждую секунду обрабатывается так много информации. PCIe взаимодействует напрямую с системным процессором, а не с контроллером SATA, поэтому, по сути, он исключает посредника для более быстрого доступа к информации.

Итак, какие решения доступны? Сочетание NVMe и PCIe сейчас находится на подъеме, и технологический лидер Kingston может предложить DCP1000, названный самым быстрым в мире твердотельным накопителем с колоссальными скоростями чтения/записи 6800/6000 МБ/с — более чем в десять раз быстрее, чем твердотельные накопители SATA. Дополнительные функции, общие для твердотельных накопителей, включают защиту от сбоев питания, позволяющую безопасно отключать устройство в случае отключения питания без потери данных и снижения риска их повреждения, 256-битное шифрование AES и расширенные гарантии — обязательное условие для центров обработки данных. . Подробнее о различных уровнях шифрования здесь

Инструменты SMART будут поддерживать ИТ-специалистов для мониторинга состояния твердотельных накопителей PCIe; Надежность, использование, оставшийся срок службы, выравнивание износа и температура могут контролироваться, поэтому любые ранние проблемы могут быть выявлены и устранены с минимальным временем простоя.

Будущее технологии NVMe PCIe, безусловно, выглядит светлым, особенно когда 3D NAND пробивается в коммерческие и промышленные хранилища. Зная быстрый темп развития нашей отрасли, мы почти наверняка можем предсказать, что мощности и скорости будут только увеличиваться.

Автор

Грэм

Грэм является руководителем отдела маркетинга группы промышленных и встраиваемых систем и обладает обширными знаниями в этой области, а также обширным опытом работы в области авиации, аэрокосмической и оборонной промышленности.

Поделиться этой статьей

Назад к Insights

Поговорить со специалистом

Звонок Сообщение

PCIe 3.

0 против 2.0 — в чем разница?

При покупке материнской платы или видеокарты задумывались ли вы когда-нибудь о том, что представляют собой версии PCIe? Понятно, что чем выше номер, тем лучше, но что значит иметь PCIe с более высокой версией?

Сегодня мы собрались здесь, чтобы обсудить разницу между PCIe 3.0 и PCIe 2.0. Прежде чем мы начнем, давайте посмотрим, что такое PCIe.

Что такое PCIe?

PCIe, или Peripheral Component Interconnect Express, действует как интерфейс, который соединяет различные внутренние компоненты ПК, такие как графическая карта, SSD (твердотельный накопитель), звуковая карта, карта NIC (сетевая интерфейсная карта) и т. д., к материнской плате. .

Вы можете задаться вопросом, почему мы используем PCIe для подключения жизненно важных компонентов компьютера. Что ж, одна конкретная причина заключается в том, что PCIe предлагает высокоскоростную передачу данных, которая постоянно требуется таким компонентам, как графический процессор.

Версии PCIe

На сегодняшний день у нас есть пять версий PCIe, от PCIe 1.0 до 5.0. Однако версию PCIe не следует путать с линиями PCIe, о которых мы поговорим позже в этой статье.

По сути, с каждым поколением PCIe у вас будет больше пропускной способности, скорости передачи и частоты. Для менее технически подкованных читателей это означает, что внутренние компоненты, подключенные к соответствующим слотам PCIe, будут работать намного лучше.

Кроме того, если у вас есть видеокарта, подключенная к более высокой версии PCIe, ваши игры также будут работать с более высокой частотой кадров (FPS), что обеспечит плавность игры.

Дорожки PCIe

Некоторые могут подумать, что дорожки PCIe и слоты PCIe — это одно и то же. Однако это не совсем так. Линии PCIe действуют как среда, через которую слоты PCIe передают данные на материнскую плату.

На материнской плате может быть четыре, восемь, шестнадцать или тридцать две линии PCIe. PCIe x4 означает, что этот слот использует четыре линии для передачи данных. Остальные слоты PCIe используют оставшиеся линии. Однако x16 может использовать либо 8, либо 16 линий PCIe.

Слоты PCIe

В зависимости от материнской платы у вас может быть несколько слотов PCIe. PCIe x1 — это самый короткий слот с одной линией PCIe, а PCIe x16 и x8 — самый длинный слот. PCIe x8 использует восемь линий, тогда как x16 может использовать восемь или шестнадцать линий.

Например, предположим, что ваша материнская плата имеет всего 20 линий PCIe. Если x16 использует 16 линий PCIe, на материнской плате останется только 4 линии PCIe.

PCIe 3.0 и PCIe 2.0 — отличия

Теперь, когда мы знаем о PCIe, его линиях и слотах, давайте обсудим сравнение PCIe 3.0 и PCIe 2.0 с точки зрения кодирования, полосы пропускания, скорости передачи и частоты. Кроме того, в зависимости от размера слота и версии эти условия также различаются.

Итак, без дальнейших промедлений, давайте посмотрим, что принес PCIe 3.0.

Во-первых, давайте рассмотрим некоторые ключевые различия между версиями PCIe 3. 0 и 2.0.

Кодирование

Физический уровень PCIe 3.0 использует кодирование 128B/130B, тогда как PCIe 2.0 использует кодирование 8B/10B. Это означает, что PCIe 2.0 не очень эффективен, так как из 10 бит данных, передаваемых из источника, 8 бит (т. е. 20% от общей передачи) являются служебными.

В отличие от PCIe 3.0, в котором используется кодирование 128b/130b, а это означает, что только 1,5 % всей передачи приходится на служебные данные. Понятно, что PCIe 3.0 выглядит эффективнее с точки зрения кодирования, чем PCIe 2.0.

PCIe версии 3.0, 4.0 и 5.0, все используют кодировку 128b/130b. Однако PCIe 6.0 использует кодировку 242/256b, что означает, что 0,9% от общей передачи приходится на служебные данные.

Полоса пропускания

Ниже мы сравнили версии PCIe в соответствии с пропускной способностью, которую поддерживает каждая версия.

Как мы видим, пропускная способность PCIe 3.0 вдвое выше, чем у PCIe 3.0. Это касается и других версий, а это означает, что новые версии PCIe будут обеспечивать удвоенную пропускную способность по сравнению с предыдущими версиями.

Скорость передачи

Максимальная скорость передачи данных для PCIe 3.0 составляет 8 ГТ/с (Гигапередачи в секунду), а для версии 2.0 — 5 ГТ/с.

Ниже мы сравнили все версии по скорости передачи.

PCIe Version	Transfer Rate
1.0	2.5 GT/s
2.0	5 GT/s
3.0	8 GT/s
4.0	16 GT/s
5.0	32 GT/s
6.0 (Not Released)	64 GT/s

Note: GT/s is a скорость необработанных данных, что означает количество бит/с, которые может перемещать или передавать шина.

Энергопотребление

Поскольку PCIe 3. 0 использует эффективное кодирование, он передает больше данных в секунду. В отличие от PCIe 2.0, который использует ту же мощность для передачи данных с более низкой скоростью.

Это означает, что PCIe 3.0 также более энергоэффективен по сравнению со слотом расширения предыдущего поколения.

Производительность FPS

В случае графической карты связь между картой и материнской платой должна быть намного быстрее. Поскольку PCIe 3.0 предлагает большую пропускную способность и частоту, чем предыдущее поколение 2.0, он также обеспечивает несколько дополнительных кадров в некоторых играх.

К сожалению, в некоторых играх можно ожидать одинаковый FPS. Это связано с тем, что FPS в игре в основном зависит от линий PCIe, а не от пропускной способности.

В чем сходство между PCIe 2.0 и PCIe 3.0

Вот некоторые сходства между PCIe 2.0 и PCIe 3.0:

Физический размер

PCIe 3.0 и 2.0 физически одинаковы, учитывая, что это один и тот же слот, т. е. x1, x4 или x8. Это означает, что x4 PCIe 3.0 и x4 PCIe 2.0 абсолютно аналогичны.

Итак, если вы хотите использовать последнюю версию карты PCIe на материнской плате старого поколения с более низкой версией слота PCIe, вы можете это сделать.

Совместимость

Поскольку физический размер PCIe 3.0 и PCIe 2.0 одинаков, они совместимы друг с другом. Поэтому, если на вашей материнской плате есть PCIe 3.0, а на видеокарте — PCIe версии 2.0, вы можете их подключить.

К сожалению, это приведет к узким местам, и скорость передачи данных между слотом PCIe и портом будет ниже двух.

Например, если вы подключили PCIe 2.0 и PCIe 3.0, материнская плата будет использовать скорость передачи PCIe 2.0.

Связанные вопросы

В чем разница между PCI и PCIe

PCI (межсоединение периферийных компонентов) имеет параллельное соединение непосредственно с шиной PCI. Принимая во внимание, что PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) имеет несколько высокоскоростных последовательных соединений с коммутатором. Затем этот коммутатор подключается к шине PCIe. Это дает PCIe больший контроль над подключенными устройствами.

С точки зрения скорости PCIe исключительно быстрее, чем PCI. Если быть точным, PCIe на 118% быстрее своего предшественника.

У меня PCIe или PCI?

Чтобы узнать, есть ли на вашей материнской плате PCI или PCIe, вы можете проверить информацию о вашей материнской плате в Интернете. Если вы не знаете данные своей материнской платы, выполните следующие действия:

Откройте «Выполнить», введите « msinfo32.exe » и нажмите E вместо .
Проверьте сведения о материнской плате, такие как производитель базовой платы, продукт и версии.

Имея сведения о материнской плате, вы можете погуглить продукт и найти точную версию PCIe, которая у вас есть.

Еще один способ узнать, есть ли у вас PCI или PCIe, — физически посмотреть на слоты. Во-первых, снимите боковую панель корпуса ПК. Найдите длинные слоты на материнской плате. На материнской плате может быть только два типа длинных слотов. Один — это слот DIMM или слот памяти, а другой — слот PCIe или PCI.

Прочтите надписи возле этих слотов, там будет либо PCI, либо PCIe.

Могу ли я использовать PCIe x1 в слоте PCIe x4?

Да, вы можете использовать карту PCIe меньшего размера в слоте PCIe большего размера. Карты и слоты PCIe сконструированы таким образом, что поддерживают кросс-совместимость. Однако если вы вставляете карту PCIe x1 в слот x2, x4, x8 или x16, она использует только одну полосу памяти.

Хотя слот имеет больше дорожек, карта 1x PCIe будет поддерживать только одну полосу памяти. Таким образом, вызывая узкое место.

Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless. На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT. Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft. • Система измерения удара при столкновении • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной розничной торговли • Система мониторинга качества воды • Система интеллектуальной сети • Умная система освещения на основе Zigbee • Умная система парковки на базе Zigbee • Умная система парковки на базе LoRaWAN.

Беспроводные радиочастотные изделия

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты. Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.

Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Подробнее➤

Основные сведения о повторителях и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях. Подробнее➤

Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи. Подробнее➤

Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Подробнее➤

Основные сведения о помехах и типы помех: Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д. Подробнее➤

Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д. 5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR • Форматы 5G NR DCI • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Опорные сигналы 5G NR • 5G NR m-Sequence • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • MAC-уровень 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень PDCP 5G NR

Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д. См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>

Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G Диапазоны частот учебник по миллиметровым волнам Рамка волны 5G мм Зондирование канала миллиметровых волн 5G 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Архитектура сети 5G Сетевые интерфейсы 5G NR звучание канала Типы каналов 5G FDD против TDD Нарезка сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G ТФ

В этом учебнике GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания, Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.

Радиочастотные технологии Материалы

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Дизайн радиочастотного фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковых ➤Основы волновода

Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE. ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤ Измерения физического уровня ➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤ Тест на соответствие TD-SCDMA

Волоконно-оптическая технология

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤Основы SONET ➤ Структура кадра SDH ➤ SONET против SDH

Поставщики беспроводных радиочастот, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д. Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤ РЧ-циркулятор ➤РЧ-изолятор ➤Кристаллический осциллятор

MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ КОДА >>
➤ 3–8 код VHDL декодера ➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB ➤32-битный код ALU Verilog ➤ T, D, JK, SR триггер коды labview

Общая медицинская информация

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
ВЫПОЛНИТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их чаще
2. ЛОКТ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВУЙТЕ: Болен? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и установить систему наблюдения за данными >> спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.

Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д. СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты ➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤ LTE EARFCN для преобразования частоты ➤ Калькулятор антенны Yagi ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR

IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.