Отличие pci от pci e: Интерфейс PCI в компьютере: виды и назначение. Фото

Содержание

Тест видеокарт с PCIe 4.0: какой выигрыш дает пропускная способность?

По сравнению со стандартом 3.0 новый PCI Express 4.0 удваивает пропускную способность до 32 Гбайт/с. Но со стороны обычных платформ PCIe 4.0 сегодня поддерживают только процессоры Ryzen на основе Zen 2 и материнские платы X570. Со стороны видеокарт — модели Navi. Также можно добавить и платформу HEDT на основе процессоров Threadripper третьего поколения. Дает ли какой-либо выигрыш переход на новый стандарт? Мы оценим производительность на разных видеокартах. Интересно, что AMD Radeon RX 5500 XT стала приятным сюрпризом.

С представлением новых процессоров Ryzen 3000 и чипсета X570, а также первых видеокарт Navi и процессоров Threadripper третьего поколения, AMD перешла на интерфейс PCI Express 4.0, который обеспечил удвоение пропускной способности по сравнению с предыдущим PCIe 3.0. Но до сих пор разница между двумя стандартами на практике вряд ли чувствовалась, по крайней мере, применительно к видеокартам. Однако AMD добавила еще одно изменение к видеокартам начального уровня AMD Radeon RX 5500 XT, представленным в декабре 2019. Предыдущие видеокарты Navi подключались к материнской плате по 16 линиям PCI Express 4.0, в случае новой бюджетной видеокарты мы получаем лишь восемь линий. Что снижает пропускную способность PCIe для обоих стандартов PCIe 4.0 и PCIe 3.0 в два раза по сравнению с подключением x16. В зависимости от стандарта, остается всего 16 или 8 Гбайт/с.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору видеокарты для разных бюджетов.

Обзор пропускной способности PCI Express
Стандарт PCIe	Пропускная способность PCIe x1	Пропускная способность PCIe x4	Пропускная способность PCIe x8	Пропускная способность PCIe x16
PCIe 1. 0	250 Мбайт/с	1,0 Гбайт/с	2,0 Гбайт/с	4 Гбайт/с
PCIe 2.0	500 Мбайт/с	2,0 Гбайт/с	4,0 Гбайт/с	8,0 Гбайт/с
PCIe 3.0	1.000 Мбайт/с	4,0 Гбайт/с	8,0 Гбайт/с	16,0 Гбайт/с
PCIe 4.0	2.000 Мбайт/с	8,0 Гбайт/с	16,0 Гбайт/с	32,0 Гбайт/с

Современные видеокарты в большинстве своем по-прежнему опираются на стандарт PCI Express 3.0 и подключаются по полным 16 линиям. Что дает максимальную пропускную способность 16 Гбайт/с. Только старые видеокарты начального уровня, такие как AMD Radeon RX 560, подключаются по интерфейсу x8. Новый стандарт PCIe 4.0 пока что поддерживается только линейкой Radeon RX 5000 видеокарт Navi, хотя и здесь младшие модели подключаются лишь по восьми линиям.

В теории новый стандарт PCIe 4.0 удваивает пропускную способность подключения видеокарты к материнской плате.

Поскольку наша тестовая система видеокарт не поддерживает новый стандарт 4.0, который пока актуален только для некоторых видеокарт AMD, мы провели повторные тесты Radeon RX 5500 XT на материнской плате X570 с процессором Ryzen 7 3800X. Чтобы оценить, насколько сильно новый стандарт 4.0 увеличивает производительность, мы провели тесты и с другими видеокартами. А именно Radeon RX 5500 XT с 4 и 8 Гбайт памяти, Radeon RX 5600 XT и Radeon RX 5700 XT. Наконец, для полноты картины мы добавили NVIDIA GeForce GTX 1660 Super.

Кроме синтетических тестов, в том числе нового теста пропускной способности 3DMark или теста рендеринга Blender, мы протестировали несколько свежих игр разных жанров на разных API и движках. Причем как с максимальным уровнем детализации, так и с минимальным, чтобы определить возможные «узкие места».

Ниже мы посмотрим, действительно ли стандарт PCI Express 4. 0 обеспечивает прирост производительности. И если да, то в какой степени и на каких видеокартах.

<>Тест видеокарт с PCIe 4.0: какой выигрыш дает пропускная способность?
Тестовая конфигурация

Разница между PCIe 5 и PCIe 4

Переход на стандарт PCIe 5.0 поможет вам получить максимальную отдачу от будущих устройств, которые еще больше раскроют потенциал вашего ПК.

Растущее число ресурсоемких приложений и запуск более совершенных сетевых технологий требуют надежной магистрали для обеспечения сверхвысокой скорости. PCIe — это важная магистраль, которую необходимо постоянно улучшать, поскольку это интерфейс, который связывает высокоскоростные компоненты, такие как ЦП и устройства хранения.

PCIe 5.0 — последний стандарт, выпущенный в 2019 году; однако материнские платы и устройства, поддерживающие PCIe 5.0, дебютировали только в конце 2021 начале 2022 года. На что способен этот новый стандарт и чем он отличается от PCIe 4.0? Прежде чем переходить к этим вопросам, давайте сначала разберемся, что такое PCIe.

Что такое PCI Express (PCIe)?

Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это стандарт интерфейса шины для подключения высокоскоростных компонентов, таких как видеокарты, твердотельные накопители, карты RAID и карты Wi-Fi, к материнской плате. PCIe является стандартным слотом для современных материнских плат после замены старых стандартов шин PCI, PCI-X и AGP.

Отличие разъёмов PCI Express.

PCIe — это канал передачи данных на материнской плате, и он обрабатывает трафик данных более эффективно, чем предыдущие интерфейсы, благодаря поддержке полнодуплексной связи между двумя конечными точками. Он поставляется с различными конфигурациями линий, такими как x1, x4, x8, x16 и x32, где числа означают количество линий. Например, современные твердотельные накопители PCIe m.2 используют линии x4. Больше линий означает большую пропускную способность, а также более длинный слот.

Новые версии PCIe всегда обратно совместимы со старыми версиями, что позволяет использовать старые карты PCIe с более новыми стандартами. Однако, с устройством предыдущего стандарта вы не сможете использовать весь потенциал нового стандарта, так как возможности будут понижены до спецификаций более низкой версии. Например, если вы вставите видеокарту PCIe 3.0 в слот PCIe 4.0, вы получите производительность PCIe 3.0 вместо PCIe 4.0.

С момента своего появления в 2003 году PCIe претерпела серьезные обновления, охватив пять версий, причем шестая версия уже на подходе. Материнские платы и устройства с PCIe 5.0 появились в конце 2021 года, но являются ли они достойным обновлением по сравнению со сверхбыстрым PCI 4.0?

Разница между PCIe 5 и PCIe 4

PCIe 4.0, как следует из названия, представляет собой четвертое поколение интерфейса PCIe, пришедшее на смену PCIe 3.0. Он имеет вдвое большую скорость передачи и пропускную способность по сравнению с предшественником: 16 ГТ/с (битрейт измеряется в гигатранзакциях в секунду, чтобы показать теоретическую максимальную скорость перед кодированием — реальные скорости могут быть ниже) и 64 Гбит/с соответственно при рабочей частоте 16 ГГц. Спецификации для PCIe 4.0 были опубликованы в 2017 году, но материнские платы, устройства и карты расширения PCIe 4.0 были выпущены спустя годы после этого. AMD была первым производителем микросхем, выпустившим материнские платы с поддержкой PCIe 4.0. Их материнские платы серии 500 на базе чипсета x570 были выпущены в 2020 году. Intel последовала их примеру и продемонстрировала PCIe 4.0 в начале 2021 года, представив процессор Intel Rocket Lake на материнской плате Intel Z490.

Идя в ногу с новыми стандартами, устройства PCIe 4.0 и компоненты ПК, такие как твердотельные накопители и графические процессоры, начали выпускаться в 2020 году. Однако некоторые производители были не так быстры и выпустили свои продукты с PCIe 4.0 только в 2021 году, когда устройства PCIe 5.0 уже вот-вот появятся на рынке. В тот момент, многие отрасли и производители, фактически, все еще боролись с переходом с PCIe 3.0 на PCIe 4.0, но они уже готовились к очередному переходу с PCIe 4.0 на PCIe 5.0. Обратная совместимость PCIe играет важную роль в том, что старые устройства по-прежнему работают с новыми стандартами, в то время как производители все еще изо всех сил пытаются идти в ногу с переходом на следующее поколение PCIe.

Характеристики различных поколений интерфейса PCIe.

PCIe 5.0 вызвал ажиотаж с момента его выпуска в 2019 году. Он имеет невероятно высокую скорость raw 32 ГТ/с, что вдвое превышает 16 ГТ/с PCIe 4.0. Точно так же он имеет вдвое большую пропускную способность, чем PCIe 4.0, примерно 128 Гбит/с с тактовой частотой 32 ГГц по линиям x16. Как и в случае с предыдущими поколениями, PCIe 5.0 удвоил характеристики своего предшественника, поэтому в теории устройства с PCIe 5.0 будут работать в два раза быстрее. Но на практике, все не так оптимистично. На момент написания этой статьи поддержка PCIe 5.0 известна в процессорах AMD Ryzen 7000, и также в четырёх чипсетах для платформы AM5: X670 Extreme, X670, B650 Extreme и B650. Процессоры Intel поддерживают стандарт PCIe 5.0 начиная с 12-го поколения (Alder Lake), и продолжая 13-м поколением (Raptor Lake).

Спецификации PCIe 5.0 могут быть излишними для некоторых потребителей, особенно для тех, кто считает производительность PCIe 4.0 более чем достаточной для своих вычислительных потребностей. Так зачем нужен PCIe 5.0?

В отличие от потребительского пространства, спецификации PCIe 4.0 не подходят для новых приложений, требующих больших вычислительных ресурсов и данных, таких как приложения для центров обработки данных, искусственного интеллекта, ML и крипто-майнинга. Аналогичным образом, облачных приложений становится все больше по мере того, как все больше отраслей переходят на облачные технологии. Эти приложения требуют масштабной обработки данных, в значительной степени управляя данными и сетевым трафиком. Следовательно, они требуют сверхскоростных компонентов, чтобы избежать перегрузки данных. Таким образом, существенное увеличение скорости и пропускной способности в PCIe 5.0 очень выгодно для корпоративного использования. PCIe 5.0 не только ускорит работу этих приложений, требующих больших вычислительных ресурсов, но и откроет перед системными разработчиками больше возможностей для разработки новых приложений, с которыми PCIe 4.0 не справляется.

Сетевому пространству также потребуется ускоритель в виде PCIe 5. 0. Сетевые провайдеры должны опережать постоянно растущий спрос на более высокую скорость. Устройства 5G начинают доминировать на рынке, и гигантские компании уже обратили внимание на потребность в 400G Ethernet, в то время как некоторые уже сделали переход. Возможностей PCIe 4.0, хотя они уже и являются мощными, скоро будет недостаточно для удовлетворения растущего спроса на более высокую скорость сети и более высокую пропускную способность, что приведет к необходимости обновления до гораздо более быстрой версии PCIe 5.0.

Заключение

PCIe 5.0 — это обновление PCIe 4.0 во всех аспектах, но PCIe 4.0 никуда не делся. PCIe 5.0 на данный момент является самой быстрой версией PCIe, но она еще не захватила потребительский рынок. Хотя скорости PCIe 4.0 достаточно для удовлетворения потребностей потребителей, предложения PCIe 5.0 в основном нужны предприятиям, которым требуется значительно более быстрая обработка данных и значительно более высокая скорость сети. Вскоре мы начнем видеть появление большого числа материнских плат и устройства с PCIe 5. 0, и предприятия наверняка сочтут это достойным обновлением, особенно если приложения, требующие больших вычислительных ресурсов и данных, требуют более высокой производительности от процессоров, графических процессоров, RAID-карт и других плат расширения.

В чем разница и как их отличить?

Вы запутались в PCI и PCIe? Если вы не знаете, как их отличить, вы можете прочитать этот пост, в котором MiniTool объясняет вам их отличия по 4 аспектам: функция, внешний вид, скорость и совместимость.

Что такое PCI и PCI Express?

В компьютере, если разные устройства хотят обмениваться данными, они должны делать это по определенному каналу, то есть по шине. Шина — это общая магистральная линия связи для передачи информации между различными функциональными частями компьютера. Это жгут проводов трансмиссии, состоящий из проводов. И PCI, и PCIe являются шинами.

Что делает PCI в ПК?

PCI — это сокращение от Peripheral Component Interconnect, которая представляет собой локальную шину в ПК. Тогда как это работает в компьютерах? Я объясню это в этой части.

Много лет назад (около 2000-2010 гг.) материнская плата компьютера была сконструирована так, как показано на следующем рисунке:

Эта структура является типичной структурой чипа моста Север-Юг на основе шины PCI. Процессор и микросхема северного моста соединены через FSB (Front Side Bus). Чип северного моста в основном отвечает за управление обменом данными между процессором и высокоскоростными устройствами (видеокартой AGP, памятью).

Затем южный мост подключается к северному через внутреннюю шину (например, Hub-Link). Микросхема южного моста в основном отвечает за обмен данными с низкоскоростными устройствами, такими как дисковод гибких дисков, жесткий диск, клавиатура и карта расширения.

Где PCI? Он находится под южным мостом. Под южным мостом находится много шин: PCI, LPC (Low Pin Count), SATA, USB и т. д. Шина PCI в основном отвечает за подключение таких устройств, как сетевая карта, звуковая карта и карта SCSI. Шина LPC в основном отвечает за подключение обычных низкоскоростных устройств, таких как BIOS, клавиатура, мышь, дискета и т. д.

Примечание. Шина PCI может использоваться для подключения видеокарты, но скорость очень низкая. Итак, в аспекте устройства отображения он был заменен AGP (Accelerated Graphics Port).

Что делает PCI Express в ПК?

Что такое PCI Express? PCI Express, также называемый PCIe/PCI-E, является преемником PCI и AGP. Кроме того, он постепенно вытесняет шины SATA и USB. Типичная структура материнской платы на базе PCIe показана на следующем рисунке:

На приведенном выше рисунке показана структура материнской платы Intel Z390, выпущенной 8 октября 2018 г. В этой материнской плате северный мост полностью интегрирован в ЦП, поэтому есть только две основные части: ЦП и южный мост (Intel называет его I/ O Control Hub или Platform Controller Hub).

Точно так же графическая карта и память напрямую связаны с процессором. Но есть два момента, на которые стоит обратить внимание: a. видеокарта подключается к процессору по шине PCIe; б. материнская плата поддерживает прямое соединение между ЦП и PCIe SSD .

Затем набор микросхем Intel Z390 (южный мост) подключается к процессору через шину DMI (Direct Media Interface) 3.0, основанную на шине PCIe. Южный мост распределяет 24 линии PCIe, используемые для подключения жестких дисков, USB-устройств, сетевой карты, аудиокарты и т. д. Можно сказать, что PCIe — это не просто локальная шина. Это уже системная шина.

Когда вы читаете здесь, вы можете подумать: «Куда подключен мой твердотельный накопитель M.2 PCIe?» На самом деле возможны две ситуации:

Ваша видеокарта использует линии PCIe 3.0 X8, а два других порта PCIe 3.0 X4 используются для установки двух твердотельных накопителей NVMe. В этой ситуации твердотельные накопители подключаются к ЦП напрямую, так что каждый из них может использовать исключительно пропускную способность 4 ГБ/с.
Ваша видеокарта использует линии PCIe 3.0 X16, а ваш твердотельный накопитель M.2 PCIe использует 24 линии ICH/PCH PCIe совместно с другими устройствами. Кроме того, скорость SSD будет ограничена DMI 3.0 (скорость DMI 3.0 X4 примерно равна скорости PCIe 3.0 X4). Вот почему интерфейсы Thunderbolt 3, M.2 и U.2 в настоящее время не могут преодолеть пропускную способность PCIeX4.

В большинстве случаев ваш компьютер использует вторую раскладку. Несмотря на то, что твердотельные накопители PCIe делят пропускную способность с другими устройствами, они все же быстрее, чем другие твердотельные накопители, такие как твердотельные накопители SATA. Кроме того, дополнительные устройства на южном мосту обычно не будут работать все вместе, так что пропускной способности DMI 3.0 вполне достаточно.

PCI против PCIe

В этой части я объясню PCI против PCI Express с 3 аспектов. Читайте дальше, чтобы узнать о различиях между PCI и PCIe.

PCI против слота PCIe

В этой части я покажу вам, как выглядят слоты PCI и PCIe. Первый, который я представлю, это слот PCI. Этот слот имеет два типа: 32-битный слот со 124 контактами и 64-битный слот с 188 контактами. Первый обычно используется на обычных настольных компьютерах, а второй обычно используется на серверах. Слот PCI выглядит следующим образом:

Затем настала очередь представить слот PCIe. Этот слот имеет 7 версий: x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32, соответствующих 1/2/4/8/12/16/32 дорожкам соответственно. Среди них PCI-E x32 используется только в некоторых особых случаях из-за его большого размера, и почти нет соответствующего продукта массового производства.

PCI-E x12 в основном используется в серверах и не появится на потребительских платформах. PCI-E x2 в основном используется для внутренних интерфейсов, а не для слотов расширения. Даже если некоторые материнские платы предоставляют этот интерфейс, PCI-E x2 в основном выступает в виде интерфейса M.2 вместо слота PCI-E.

Таким образом, основные слоты PCI-E на материнской плате в основном сосредоточены на четырех типах: PCI-E x1/x4/x8/x16. Познакомимся с ними подробнее:

Слот PCI-E x16: Длина 89 мм, 164 контакта. Он часто используется для видеокарт и имеет обратную совместимость с устройствами x1/x4/x8.

Слот PCI-E x8: Длина 56 мм, 98 контактов. Обычно он отображается в виде слота PCI-E x16, но только половина контактов данных действительна, а это означает, что фактическая пропускная способность составляет только половину истинного слота PCI-E x16. Цель состоит в том, чтобы обеспечить плавную установку графической карты с интерфейсом PCI-E x16 на интерфейс PCI-E x8.
Слот PCI-E x4: Длина 39 мм, 64 контакта. Он в основном используется для установки твердотельных накопителей PCI-E или твердотельных накопителей M.2 (через адаптеры PCI-E). Но в большинстве случаев слот PCI-E x4 поставляется с интерфейсом M.2, когда он покидает завод.
Слот PCI-E x1: Длина всего 25 мм, 36 контактов. Целевые продукты относительно обширны, включая независимые сетевые карты, независимые звуковые карты, карты расширения USB 3.
0/3.1 и т. д.

Затем слот PCI-E x1 / x4 / x8 / x16 выглядит следующим образом:

PCI против скорости PCIe

В этой части я объясню PCI против скорости PCI-E. Узнав об их разнице в скорости, вы поймете, почему интерфейс PCI заменен интерфейсом PCIe.

Скорость 32-разрядной шины PCI составляет 133 МБ/с, а скорость 64-разрядной шины PCI — 266 МБ/с. Что касается скорости PCIe, то она зависит от линий и версий. Посмотрим на диаграмму производительности PCIe, которую предлагает Википедия:

В настоящее время большинство компьютеров используют версию PCIe 3.0. С этой версией даже PCIe x1 может быть намного быстрее, чем 64-битный PCI. С точки зрения скорости PCI и PCI-E, PCI-E является победителем и полностью заменяет PCI.

Совместимость PCI и PCIe

Что касается совместимости, следует помнить несколько моментов:

PCI: Интерфейс совместим с 32-битными продуктами PCI.
PCIe: интерфейсы PCI-E имеют разную длину. Чем больше у него полос, тем длиннее интерфейс. Как правило, длинные слоты совместимы с продуктами с коротким интерфейсом. Например, слот PCIe X16 может быть совместим с продуктами X4 или X8. Но короткие слоты не могут быть совместимы с продуктами с длинным интерфейсом, потому что их нельзя вставить.
PCIe: PCIe имеет разные версии. Различные версии совместимы друг с другом. Например, PCIe 3.0 совместим с PCIe 2.0. Но производительность определяется младшей версией.

PCI vs PCIe: Интерфейс PCI-E и интерфейс PCI несовместимы друг с другом.

Миграция компьютера на твердотельный накопитель PCIe

Узнав о различиях PCIe и PCI, вы можете захотеть использовать продукты PCIe. Если ваш компьютер имеет интерфейс PCI-E, вы, безусловно, можете наслаждаться высокой скоростью PCIe. В этой части я покажу вам, как перенести ОС на твердотельный накопитель PCIe с помощью мастера создания разделов MiniTool. Таким образом, вы можете использовать свой компьютер на новом жестком диске без переустановки ОС.

Вот учебник:

Купить сейчас

Шаг 1: Нажмите кнопку выше, чтобы купить Мастер создания разделов MiniTool. Установите его, а затем откройте, чтобы получить его основной интерфейс. Нажмите Migrate OS to SSD/HDD на панели инструментов.

Шаг 2: Выберите правильный метод переноса системного диска и нажмите Далее .

Вариант A: заменить системный диск другим жестким диском : Весь системный диск будет скопирован на новый SSD. Данные включают системные файлы и ваши личные файлы на других разделах.

Вариант Б: перенести операционную систему на другой жесткий диск: На новый SSD копируются только системный и загрузочный разделы, необходимые для ОС. Ваши личные файлы все еще находятся на исходном диске.

Примечание: Независимо от того, какой вариант вы выберете, данные на исходном диске не будут уничтожены.

Шаг 3: Выберите новый SSD для переноса Windows и нажмите Next . Появится окно с предупреждением. Прочтите его и нажмите Да .

Шаг 4: Выберите правильные параметры копирования и настройте структуру целевого диска, а затем нажмите Далее .

(1). Подогнать разделы на весь диск: Все разделы на исходном диске уменьшаются или расширяются в равной пропорции, чтобы заполнить весь целевой диск.

(2). Копировать разделы с изменением размера: Все разделы исходного диска копируются на целевой диск без изменения размера или расположения.

(3). Выравнивание разделов до 1 МБ: Рекомендуется для повышения производительности компьютера.

(4). Используйте таблицу разделов GUID для целевого диска: MBR может распознавать и использовать не более 2 ТБ дискового пространства. Эта опция может конвертировать MBR в GPT, поэтому пользователи могут использовать дисковое пространство более 2 ТБ.

Шаг 5: Прочитайте примечание и нажмите Готово , затем нажмите Применить на панели инструментов, чтобы выполнить отложенные операции.

Шаг 6: Мастер создания разделов MiniTool запросит перезагрузку. Нажмите Перезагрузить сейчас .

Вот сообщение, в котором рассказывается о PCI и PCIe с 4 аспектов: что они делают на ПК, внешний вид слота, скорость и совместимость. Если вам интересна эта тема, вы можете прочитать этот пост. Нажмите, чтобы твитнуть

Помог ли вам этот пост узнать о PCI и PCIe? Есть ли у вас какие-либо мнения о PCI и PCIe? Пожалуйста, дайте нам отзыв в следующей зоне комментариев. Кроме того, если у вас возникли трудности с переносом ОС на твердотельные накопители PCIe, вы можете связаться с нами по электронной почте [email protected]. Мы ответим вам как можно скорее.

Часто задаваемые вопросы о PCI и PCIe

Чем PCIe лучше, чем PCI?

PCIe, безусловно, лучше, чем PCI. Даже PCIe x1 намного быстрее PCI, не говоря уже о X4, X8 или X16.

PCI и PCIe — это одно и то же?

Они не одинаковы. хотя и PCI, и PCIe являются шинами, и их функции частично одинаковы, PCIe отличается от PCI. PCIe быстрее, и его можно использовать для подключения таких устройств, как видеокарта, которые PCI в настоящее время не поддерживает. Кроме того, интерфейс PCI и интерфейс PCIe несовместимы друг с другом.

Совместим ли PCI с PCIe?

Интерфейс PCI и интерфейс PCIe несовместимы друг с другом. Вы не можете вставить устройство PCI в слот PCIe или устройство PCIe в слот PCI.

PCI устарел?

Да. PCI устарел. Его преемником является PCIe, который намного быстрее, чем PCI.

Facebook
Твиттер
Линкедин
Реддит