Разное

Pci express x16 что это: Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe? — Сеть без проблем

Содержание

Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe? — Сеть без проблем

PCI Express является популярной технологией в наши дни, и многие спрашивают, что это такое, для чего он нужен и почему так много суеты по поводу видеокарт, твердотельных накопителей и материнских плат, поддерживающих PCI Express 4.0. В этой статье мы собираемся ответить на эти вопросы. Мы также попытаемся пролить свет на то, что такое линии PCIe, какие типы слотов PCIe есть, и что нового в PCI Express 4.0. Если вам интересно узнать больше, читайте дальше

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.

Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4.0?

На данный момент PCI Express 4. 0 является самой быстрой спецификацией, доступной для домашних компьютеров. Однако PCI Express 4.0 поддерживается только AMD на своих последних материнских платах, основанных на чипсете X570 в сочетании с процессорами AMD Ryzen третьего поколения. Если у вас их нет, нет смысла покупать видеокарты или твердотельные накопители, поддерживающие PCIe 4.0.

Говоря об этом, хотя уже есть много SSD, поддерживающих PCIe 4.0, единственными видеокартами, которые работают на PCIe 4.0, являются Radeon RX 5000 от AMD, такие как Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700 . Intel пока не предлагает поддержку PCI Express 4.0 на любом своем оборудовании.

Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?

Некоторые задают интересный вопрос: влияет ли более быстрая и новая спецификация PCI Express 4.0 на скорость видеокарты? Быстрый ответ — нет , это не так, и вы не получаете больше кадров в секунду! Вот почему:

Когда вы играете в игру, видеокарта использует выделенную память (GDDR) для хранения текстур, используемых для рендеринга кадров на экране. Помимо тактовой частоты графического процессора, эта графическая память является наиболее важной для того, сколько кадров вы получаете каждую секунду.

Графическая карта должна использовать интерфейс PCI Express, который соединяет ее с материнской платой только тогда, когда ей нужно обмениваться данными с процессором или загружать текстуры из системной памяти (ОЗУ компьютера). Это не должно случаться часто, поскольку современные видеокарты имеют много собственной оперативной памяти. И даже если / когда это произойдет, после того, как текстуры были переданы через интерфейс PCI Express из системного ОЗУ и загружены в память видеокарты, они остаются там. Причина в том, что графическая память во много раз быстрее системной памяти.

Ни одна из видеокарт, доступных сегодня, не нуждается в полной полосе пропускания, предлагаемой слотами PCI Express 4.0 x16. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим анализом влияния PCI Express 4.0 по сравнению с PCI Express 3. 0 на современные настольные компьютеры: PCI Express 4 по сравнению с PCIe 3: есть ли улучшение производительности?

Как насчет совместимости версий PCI Express?

Все версии PCI Express совместимы друг с другом. Например, видеокарта PCI Express 4.0 работает, даже если вы подключаете ее к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express ограничена наименьшим фактором. Например, если вы подключаете SSD PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0, этот SSD работает на PCIe 3.0. Вместо доступа к пропускной способности 7,88 ГБ / с он может использовать только 3,94 ГБ / с, поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.

У вас есть еще вопросы по PCI Express?

Теперь вы должны лучше понять, что такое PCI Express, и больше узнать о различных типах слотов PCIe, дорожках и версиях. У вас есть другие вопросы, на которые мы могли бы ответить? Если у вас есть, или если у вас есть, что добавить в эту статью, не стесняйтесь оставить комментарий ниже.

PCIe 4.0, PCIe 5.0, PCIe 6.0

PCI Express — стандарт интерфейса для подключения высокоскоростных компонентов. На каждой материнской плате ПК есть несколько слотов PCIe, которые можно использовать для установки видеокарт, RAID-контроллеров, Wi-Fi или SSD (твердотельных накопителей). Какие именно слот PCIe будут доступны на компьютере зависит от материнской платы, так что перед покупкой обращайте на это внимание.

Слоты PCIe бывают разных конфигураций: x1, x4, x8, x16, x32. Число после «x» указывает, сколько дорожек у слота (как данные передаются на карту и обратно). Слот PCIe x1 имеет одну дорожку и может перемещать данные по одному биту за такт. Слот PCIe x2 имеет две линии и может перемещать данные по два бита за цикл (и т. д.).

Можно вставить карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но эта карта получит меньшую пропускную способность. Аналогично, если вставить карту PCIe x8 в слот PCIe x4, то она будет работать только с половиной пропускной способности. Большинству видеокарт требуется слот PCIe x16 для работы.

Сравнение поколений PCI Express

PCIe 1.0
(2003)
PCIe 2.0
(2007)
PCIe 3.0
(2010)
PCIe 4.0
(2017)
PCIe 5.0
(2019)
PCIe 6.0
(2021)
x1 0.25 Гб/с 0.5 Гб/с ~1 Гб/с ~2 Гб/с ~4 Гб/с ~8 Гб/с
x2 0.5 Гб/с 1 Гб/с ~2 Гб/с ~4 Гб/с ~8 Гб/с
~16 Гб/с
x4 1 Гб/с 2 Гб/с ~4 Гб/с ~8 Гб/с ~16 Гб/с ~32 Гб/с
x8 2 Гб/с 4 Гб/с ~8 Гб/с ~16 Гб/с ~32 Гб/с ~64 Гб/с
x16 4 Гб/с 8 Гб/с ~16 Гб/с ~32 Гб/с ~64 Гб/с ~128 Гб/с

Текущие поколения PCI Express

Стандарты PCI Express в настоящее время бывают таких поколений: PCIe 1. 0, PCIe 2.0, PCIe 3.0 и PCIe 4.0. Пропускная способность удваивается с каждым поколением.

Как узнать, какую производительность вы получите при использовании разных поколений? Видеокарта PCIe будет работать с самым низким поколением. Если установить карту PCIe 2.0 в слот PCIe 3.0, вы получите производительность PCIe 2.0.

PCIe 4.0

Стандарт PCIe 4.0 был принят в 2017 году и повышает пропускную способность до 64 Гбит/с. Хотя для твердотельных накопителей стал доступный только в 2019 году. Процессоры AMD Ryzen серии 3000, которые вышли в июле 2019 года, были первыми процессорами поддерживающие PCIe 4.0 x16. Для полной поддержки этого стандарта потрбуются новые материнские платы на чипсете X570.

Будущие поколения: PCIe 5.0 и PCIe 6.0

PCIe 5.0

Официальный стандарт PCIe 5.0 вышел в мае 2019 года. Он обеспечит пропускную способность до 128 Гбит/с. Спецификация совместима с предыдущими поколениями PCIe. Ожидается, что первые устройства PCIe 5.0 поступят в продажу в 2020 году.

PCI-SIG, который устанавливает стандарты PCIe, планирует, что под PCIe 4.0 и PCIe 5.0 будут выпускаться железо одновременно, но PCIe 5.0 будет нацелен на высокопроизводительные компьюетры, требующих наибольшей пропускной способности. А значит, PCIe 5.0 будет использоваться в центрах обработки данных, сетевых средах и высокопроизводительных вычислительных средах (HPC), а для менее требовательных нужд (а к ним относятся персональные компьютеры, в том числе и игровые), подойдут PCIe 4.0.

PCIe 6.0

В июне PCI-SIG объявил, что выпустит стандарты для PCIe 6.0 в 2021 году (спецификация в настоящее время находится в редакции 0.5). Товаров для этого стандарта мы не увидим до конца 2022 года, если не до 2023 года.

PCIe 6.0 удвоит пропускную способность PCIe с 5,0 до 256 ГБ/с среди такого же максимального числа линий х16. Ожидается, что он будет совместим с предыдущими поколениями PCIe.

Пропускная способность
Gbps
Частота
PCIe 1. 0 8 Гб/с 2.5 ГТ/с 2.5 ГГц
PCIe 2.0 16 Гб/с 5 ГТ/с 5 ГГц
PCIe 3.0 32 Гб/с 8 ГТ/с 8 ГГц
PCIe 4.0 64 Гб/с 16 ГТ/с 16 ГГц
PCIe 5.0 128 Гб/с 32 ГТ/с 32 ГГц
PCIe 6.0 256 Гб/с 64 ГТ/с 32 ГГц

Устаревшие поколения

Стандартным интерфейсом для подключения видеокарт на данный момент является шина PCI-Express (PCIe или PCI-E), которая пришла на смену AGP.

Основное различием между PCI-Express 16x и PCI-Express 2.0

в том, что в версии 2.0 была увеличена максимальная пропускная способность до 8 Гбит/с в каждом направлении, а также увеличивает возможности энергоподачи до 300 Вт, для этого на видеокарты устанавливается 2 x 4-штырьковый разъем питания.

PCI-Express реализован в различных версиях, отличающихся пропускной способностью: 1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32х. Видеоинтерфейс PCI-E 16x обеспечивает пропускную способность равную 4 Гб/с в каждом направлении. Также были реализации PCI-Exp 8x (в бюджетных SLI- или CrossFire-решениях) и PCI-E 4x (или PCI-Express Lite).

Конечно, чем выше пропускная способность видеокарты, тем выше производительность и FPS в играх. Однако, у видеоинтерфейса AGP пропускная способность была практически такой же, как и у ранних версиях PCI-Express, и преимущество последнего было в масштабировании, а значит можно было подключить одновременно до четырех видеокарт.

Стандарт PCI-Express обеспечивает мощность питания: по напряжению 3,3 В до 3 А, по 12 В – до 5,5 А. Таким образом всего до 76 Вт отдаваемой видеокарте мощности. Но даже этого некоторым видеокартам не хватает и на них устанавливают один или несколько дополнительных 6-контактных разъема PCI-Express, при этом каждый способен дополнительно обеспечить ток по шине 12 В – до 6 А, а значит всего 72 или 144 Вт мощности. Значит PCI-Express 1.1 может обеспечить питание видеокарты, которые потребляют до 220 Вт электроэнергии.

Видеостандарт AGP имеет до 42 Вт отдаваемой мощности, так как по шине питания 3,3 В видеокарта потребляет до 6 А, по 5 В – до 2 А, по 12 В – 1А.

AGP

AGP (Accelerated Graphics Port) –32-битная системная шина для видеокарты. Стандарт был разработан в 1997 году компанией Intel. Хоть стандарт является устаревшим, в продаже все еще можно встретить видеокарты с этим видеоинтерфейсом.

Для сравнения с пропускной способностью PCI Express приведем пример нескольких вариантов шины AGP:

  • AGP 1х — 266 Мб/с;
  • AGP 2х — 533 Мб/с;
  • AGP 4х -1,07 Гб/с;
  • AGP 8х — 2,1 Гб/с.

что нового и почему это важно

Оборудование PCI Express 4.0 наконец-то появилось. Твердотельные накопители (SSD) и графические карты с поддержкой PCIe 4.0 дебютировали в июне на Computex 2019. Это все благодаря AMD.

Более быстрые компьютерные комплектующие — это всегда захватывающая перспектива, но сейчас мы в основном говорим о заметном увеличении скорости для твердотельных накопителей M.2 NVMe типа «gum stick». Видеокарты с поддержкой PCIe 4.0 появятся летом 2019 года, но геймерам пока не нужна дополнительная пропускная способность, которую они предлагают. Дебют состоится через два года после публикации стандарта PCIe 4.0 в середине 2017 года.

Сложность состоит в том, что к тому времени, когда геймерам потребуется большая пропускная способность, мы можем говорить о другой версии PCIe в целом. Как только PCIe 4.0 будет доступен для ПК, PCI Special SIB (PCI-SIG) — орган, отвечающий за выпуск новых стандартов PCIe — опубликует версию PCIe 5.0.

Что такое PCIe

Стандарт Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) — это то, как платы расширения взаимодействуют с Вашим ПК. Сюда входят такие элементы, как графические карты, звуковые карты, карты Wi-Fi и твердотельные накопители M. 2 NVMe. Чем выше версия PCIe, тем выше пропускная способность, доступная платам расширения системы.

Слоты расширения PCIe на Вашем ПК обычно бывают четырех видов: x1, x4, x8, x16. Эти цифры обозначают количество «дорожек» в каждом слоте расширения. Чем больше дорожек в слоте, тем быстрее данные могут передаваться на карту и с нее. Например, современные видеокарты используют слоты x16, а твердотельные накопители NVMe M.2 типа «gum stick» используют специальные слоты с двумя или четырьмя линиями.

PCIe также обратно совместим. Если у Вас есть видеокарта PCIe 4.0, Вы можете использовать ее с материнской платой, разработанной для PCIe 3.0; однако доступная пропускная способность карты будет ограничена возможностями PCIe 3.0. И наоборот, карта PCIe 3.0 может поместиться в слот PCIe 4.0, но опять же она будет ограничена PCIe 3.0.

Что нового в PCIe 4.0

Важной особенностью любой новой версии PCIe является то, что она удваивает пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением. Но с практической точки зрения слот PCIe 4.0 x16 теоретически может обрабатывать примерно 32 гигабайта в секунду (ГБ/с) данных, проходящих в каждом направлении, в то время как PCIe 3.0 достиг максимума, как Вы уже догадались, 16 ГБ/с.

Вы можете услышать о PCIe 4.0 x16 с пропускной способностью около 64 ГБ/с, но в этом случае просто подсчитывается общий объем данных, передаваемых в обоих направлениях. Как бы то ни было, к ПК приходит очень много скорости, и графические карты, занимающие слоты PCIe 4.0 x16, уже в пути.

Хотя, как мы уже говорили ранее, добавление пропускной способности для видеокарт на самом деле не является проблемой, поскольку PCIe 3.0 отлично подходит для геймеров. Периферийные устройства, такие как твердотельные накопители NVMe, предлагают наиболее заметную разницу в скорости в первые дни существования нового стандарта.

Помимо увеличенной скорости для компонентов, PCIe 4.0 имеет лучшую надежность и целостность сигнала для повышения производительности.

Для работы с ПК дома самое важное, что нужно понимать о PCIe 4.0, это то, что он удваивает пропускную способность PCIe 3.0.

Когда его можно будет использовать

Как мы упоминали ранее, в Computex 2019 дебютировала PCIe 4.0 с анонсами продуктов от AMD, Corsair и Gigabyte. Intel ничего не сказала о PCIe 4.0 для потребительского оборудования — и даже утверждала, что это не поможет ускорить Ваши игры на ПК — поэтому сейчас PCIe 4.0 — это все о системах AMD.

AMD анонсировала свой чипсет X570 на Computex с поддержкой PCIe 4.0, а производители представили десятки материнских плат X570, включая ASRock, Asus, Gigabyte и MSI. Эти платы X570 не будут дешевыми, и ожидается, что они также будут генерировать большое количество тепла. Почти на каждой плате, от среднего бюджетного геймера до ультра роскошного RGB-оборудованного монстра, были вентиляторы для охлаждения компонентов. Платы более высокого уровня также добавили дополнительные радиаторы, трубы, а в некоторых случаях системы жидкостного охлаждения. Это только для самой платы.

В дополнение к материнской плате PCIe 4.0 Вам потребуется процессор, который может ее поддерживать, то есть процессор Ryzen третьего поколения. В Computex AMD анонсировала пять различных процессоров Ryzen 3000 по цене от шестиядерного процессора за $200 до 12-ядерного рабочего компьютера за $500. Эти новые процессоры начали поставляться с 7 июля 2019 года.

Несколько дней спустя компания выступила на игровой конференции E3 2019 с двумя новыми видеокартами, поддерживающими PCIe 4.0, включая Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700. Новые карты также были выпущены 7 июля 2019 года.

Старые материнские платы не получат PCIe 4.0

Новые процессоры AMD по-прежнему используют сокет AM4, как и предыдущие поколения Ryzen. Это означает, что новые чипы Ryzen 3000 могут быть встроены в материнские платы, созданные для процессоров Ryzen 2000, таких как материнские платы X470 и B450; однако, чтобы получить PCIe 4.0, Вам нужна более новая материнская плата, созданная для нового стандарта.

Это может стать сюрпризом для некоторых поклонников PCIe, поскольку производители материнских плат уже выпустили обновления встроенного программного обеспечения, обеспечивающие ограниченную поддержку PCIe 4.0 для старых плат. Проблема в том, что эти обновления работают только с определенными материнскими платами, которые могут справиться со строгими требованиями PCIe 4.0. Даже тогда ожидается, что обновление будет работать только с верхним слотом PCIe x16 (который обычно используется для видеокарт) и, возможно, с некоторыми слотами M.2.

AMD решила, что эти обновления были слишком сложной процедурой для обычного человека. Чтобы избежать путаницы, компания остановила их. Вы все еще можете найти некоторые обновления материнской платы в сети, которые переносят PCIe 4.0 на старые материнские платы, но они не рекомендуются. Если Вы хотите PCIe 4.0, лучший план — это приобрести новую материнскую плату и новый процессор.

Помимо процессоров Ryzen 3000 и материнских плат X570, Corsair также анонсировала Corsair MP600, SSD-накопитель M. 2 NVMe, поддерживающий PCIe 4.0, со скоростью чтения почти 5000 МБ/с.

Для сравнения, производительность высокопроизводительного накопителя PCIe 3.0 M.2 NVMe составляет около 3500 Мбит/с. Новый M.2 от Corsair также имеет радиатор, чтобы держать его в прохладе. MP600 будет выпущен в июле.

Gigabyte анонсировала твердотельный накопитель Aorus NVMe Gen 4 с такой же скоростью чтения, как у Corsair MP600. Вместо большого радиатора SSD от Gigabyte поставляется с медным распределителем тепла в корпусе. Gigabyte не сказала точно, когда будет запущен SSD, но компания говорит, что он скоро появится.

Patriot, также планирует выпустить твердотельные накопители PCIe 4.0 позже в 2019 году.

PCIe 5.0 тоже был анонсирован

Если внедрение компонентов PCIe 4.0 не было достаточно сложным, PCI-SIG использовал Computex для анонса PCIe 5.0. Мы получим удвоение пропускной способности с 5.0. Вместо 32 ГБ/с в каждом направлении для слота x16 в PCIe 4.0 мы получим 64 ГБ/с с PCIe 5. 0.

Чем быстрее, тем лучше, поэтому мы, вероятно, скоро увидим выход компонентов PCIe 5.0, верно? Может быть, некоторые компании вообще проигнорируют PCIe 4.0?

Ну, не так быстро.

AMD и ее партнеры по производству уже инвестируют в PCIe 4.0, поэтому они могут не захотеть сразу же переходить на новый уровень. Кроме того, преодоление технических проблем, связанных с внедрением PCIe 5.0, должно занять некоторое время.

Мы уже видим, что, например, PCIe 4.0 работает быстрее, чем ПК с PCIe 3.0. Это говорит о том, что мы можем не видеть PCIe 5.0 в течение достаточно долгого времени, поскольку производители компонентов и устройств совершенствуют PCIe 4.0.

С другой стороны, поскольку Intel в настоящее время не поддерживает PCIe 4.0, компания может захотеть перейти сразу к PCIe 5.0, чтобы забрать часть рынка у AMD, но это всего лишь предположение. Пока что ни AMD, ни Intel не проявляют особого интереса к PCIe 5.0, так что мы можем подождать еще несколько лет.

Пока это все о PCIe 4. 0 и только для систем на базе AMD.

PCI Express 2.0 vs PCI Express 3.0 vs PCI Express 4.0 — pc-insider.ru

        Шина PCI Express уже очень давно используется в современных ПК, и присутствует практически в каждом стационарном ПК. Обычно в нее подключаются, видеокарты, а также различные звуковые карты, скоростные накопители данных. Но сегодня речь пойдет именно о шине PCI Express x16, внешний вид которой изображен на превью к этому материалу (красный разъем с обрамлением).

        Такой разъем присутствует на всех материнских платах в том или или ином виде, может быть любого цвета, но чаще черного или синего, а также в более дорогих моделях может оснащаться подсветкой и обрамляться алюминиевыми вставками.

      С каждым новым поколением материнских плат, процессоров и чипсетов разрабатываются и новые спецификации на разъемы PCI Express, самым новым на сегодняшний день является PCI Express 4.0, характеристики которого уже известны и доступны разработчикам материнских плат. То есть в следующем году уже можно будет ждать новые материнские платы с этим интерфейсом. Технологический прогресс это конечно хорошо, но давайте разберемся в чем отличие в каждом поколении таких разъемах.

     Так как звуковые карты и остальная переферия может работать в любом типе порта и любой версии то в данной статье мы такие вещи рассматривать не будем. А рассмотрим совместимость видеокарт и версий PCI Express.

      Для начала определимся, что видеокарты нужно устанавливать только в PCI Express x16 и при этом в самый верхний разъем, т.е. котоырый ближе всего к процессору. Да, через специальные адаптеры можно установить видеокарту в PCI Express x1 или x4, и она даже будет работать, но из за серьезных ограничений пропускной способности x1 или x4, видеокарта будет работать очень медленно практически в любой современной игре.

Почему видеокарту нужно вствлять в верхний слот?

      т.е. самый ближний к процессору? Все дело в том, что именно самый верхний разъем распаян на плате полностью и все его линии напрямую подключены к процессору. Но ведь во многих даже бюджетных материнских платах бывает 2 и более разъема x16. Все дело в том, что 2 и так далее раземы не имеют полного подключения всех линий. Т.е. даже если физически вы видите что на плате установлены 3 разъема PCI Express x16, то толко первый из них будет подключен всеми линиями к процессору, а второй и 3 физически будут PCI Express x8, хотя выглядят как PCI Express x16.

Для чего это сделано?

      Это сделано для подлючения нескольких графических адаптеров, то есть, например, если вы подключаете 2 видеокарты то первый слот PCI Express x16 автоматический переключается в режим PCI Express x8, и второй слот становиться PCI Express x8. Все эти манипуляции автоматически выполняет материнская плата, пользователю переключать ничего не нужно. 

Различные версии разъемов PCI Express

      Каждые несколько лет производители выпускают новую версию разъема PCI Express, каждая вервия в 2 раза быстрее предыдущей. Наглядно это можно представить графиком ниже:

      По вертикали расположена пропускная способоность шины, а по горизонтали год выпуска. В настоящее время в большинстве материнских плат установлены интерфейсы PCI Express 2.0 и PCI Express 3.0.

      Эти интерфейсы имеют обрантую совместимость, т.е. видеокарта с интерфейсом PCI Express 2.0 заработает на материнской плате с PCI Express 3.0 и PCI Express 1.0, но во втором случае ее производительность упреться в потолок пропускной способности PCI Express 1.0. 

      Тоже самое можно скахать и про материнские платы, если на материской плате установлен PCI Express 3.0, то на ней заработает любая видеокарта с интерфейсом такипм же или ниже.

      В теории все это звучит конечно очень красиво, обратная совместимость и все прочее, но на практике как обычно бывают проблемы…

      Часто бывают случа, что например видеокарта с PCI Express 3.0 не запускалась на материских платах с PCI Express 2.0 или PCI Express 1. 0. Тоже самое в обратную сторону бывает и с материнскими платами. От таких случаях никт оне застрахован, и узнать вы это сможете только после тестирования конкретно вашей материнской платы и видеокарты.

      Чтобы было понятнее ответим на некоторые вопросы пользователей

Можно ли покупать новую видеокарту с PCI Express 3.0 в материскую плату с PCI Express 1.0?

      Можно, только если это начальные модели видеокарт т.е. недорогие, которые не сильно производительны и им не потребуются все возможности шины PCI Express 3.0. Если хотите купить мощную видеокарту, но у вас старая материнская плата с интерфейсом PCI Express 1.0, то рекомендуем сначало обновить материнскую плату, а з тем уже ипокупать новую видекарту. Так как видеокарта просто не сможет раскрыться на 100% из-за ограничений старого интерефейса.

Можно ли вставлять видеокарту с PCI Express 3.0 в материскую плату с PCI Express 2.0 или подобное?

      Можно, но со 100% вроятность сказать что это будет работать нельзя. С точки зрения теории и в больштнстве случае все работает, но бывают и проблемы которые нельзя выявить заранее.

Падает ли производительность видеокарты с PCI Express 3.0, вставленной в слот  PCI Express 2.0?

      Ответ на этот вопрос разделим на 2 варианта: более старые игры, скажем до 2015 года и более новые 2016-2018 года.

      Так как пропускная способность PCI Express 3.0 выше таковой у PCI Express 2.0 в 2 раза то в новых играх вы действительно получите прирост производительности, но только если у вас мощная видеокарта, которая сможет использовать ресурсы PCI Express 3.0. А в старых играх разница между этими интерфейсами будет очень мала 1-3%, так как они не требуют передавать такой огромнй объем данных, и следовательно им будет хватать и старого интерефейса. 

Будет ли материнская плата с PCI Express 3.0 работать с видеокартой PCI Express 2.0?

      Будет и прекрасно, совместимость -1 одно поколение всегда работает хорошо, и ваша видеокарта будет работать на 100% без каких либо проблем или снижений скорости со стороны материнской платы.

Будет ли материнская плата с PCI Express 4.0 работать с видеокартой PCI Express 2.0 или PCI Express 3.0?

      Будет. Однозначно можно ответить что все видеокарты с PCI Express 3.0 будут работать на материнских платах с интерфейсом PCI Express 4.0. А вот видеокарты с PCI Express 2.0 уже могут и не заработать, это уже завист от производителя карты и биоса материнской платы.

Будет ли видеокарта с PCI Express 1.0 работать на материнке с PCI Express 3.0?

      Возможно будет, возможно нет, зависит от разработчика материнкой платы, насколько он озаботился поддержкой старых устройств. Онозначный ответ дать нельязя, это тот случай где нужно пробывать.


  • Решение проблем MBR, BOOTMRG PBR, BOOT PART в WinNTSetup

    Вперёд >

влияние на производительность в играх, Страница 1.

GECID.com

Отобразить одной страницейСтраница 1Страница 2

Интерфейс PCIe появился в далеком 2003 году. Он пришел на смену старым и более медленным PCI, PCI-X и AGP. На данный момент актуальна четвертая его версия. Ее поддерживают процессоры Ryzen на микроархитектуре Zen 2, материнские платы на чипсетах TRX40, X570 и B550, а также GPU семейства Navi. А вот Intel и NVIDIA пока не спешат внедрять новый стандарт, используя в своих продуктах проверенный временем PCIe 3.0.

Каждый новый шаг удваивает скорость обмена данными между компонентами на материнской плате. К примеру, пропускная способность PCIe 3.0 x16 и PCIe 4.0 x16 равна 16 и 32 ГБ/с. И если старшие видеокарты AMD получили все 16 линий PCIe 4.0, то начальные ускорители Radeon RX 5500 XT имеют лишь 8. Это снижает пропускную способность вдвое. В зависимости от стандарта, получаем 16 или 8 ГБ/с. В теории это может быть критично для 4-гигабайтных модификаций, когда активно начинают кэшироваться данные из видеопамяти в оперативку.

Для лучшего восприятия, мы собрали в одну таблицу пропускную способность всех версий PCIe:

Версия PCIe

Пропускная способность

× 1

× 2

× 4

× 8

× 16

1.0

250 МБ/с

0,5 ГБ/с

1,0 ГБ/с

2,0 ГБ/с

4,0 ГБ/с

2.0

500 МБ/с

1,0 ГБ/с

2,0 ГБ/с

4,0 ГБ/с

8,0 ГБ/с

3.0

984,6 МБ/с

1,97 ГБ/с

3,94 ГБ/с

7,88 ГБ/с

15,8 ГБ/с

4. 0

1969 МБ/с

3,94 ГБ/с

7,88 ГБ/с

15,75 ГБ/с

31,5 ГБ/с

Кстати, PCIe 4.0 сохраняет полную обратную совместимость не только с PCIe 3.0, но и более старыми стандартами. В теории новые адаптеры можно установить на относительно древние материнские платы. Правда, бывают случаи, когда даже ускорители с PCIe 3.0 отказывались корректно работать с разъемом PCIe 2.0. Поэтому никто не даст вам 100% гарантии и нужно все проверять самостоятельно.

Переходим к тестовому стенду. За основу взят 16-поточный процессор Ryzen 7 3700X линейки Matisse. Он работал в номинальном режиме с динамическим разгоном до 4,4 ГГц. Согласно нашим тестам, его хватит на многие годы и для любых проектов.

Охлаждали процессор 2-секционной СЖО NZXT Kraken X53. Крышка ее водоблока имеет оригинальную RGB-подсветку с зеркальным отражением в виде бесконечности. Все настраивается через фирменное ПО NZXT CAM. Выглядит очень красиво и эффектно. Скорость ротора помпы регулируется автоматически в зависимости от температуры хладагента в диапазоне 800-2800 об/мин.

Материнская плата – одна из самых богатых моделей под Socket AM4 – MSI MEG X570 GODLIKE формата EАТХ.

Оперативка представлена красочным комплектом CORSAIR VENGEANCE RGB PRO 16GB DDR4-3600. 16-гигабайт должно хватить для практически любых игр и настроек.

Система, игры и весь сопутствующий софт установили на пару быстрых и надежных NVMe-накопителей: терабайтный ADATA XPG SX8200 Pro и Seagate FireCuda 520 вдвое большего объема.

Блок питания у нас мега надежный – Seasonic PRIME TX-750 TITANIUM на 750 Вт. Он использует полностью модульную систему кабелей с удобными в укладке шлейфами и радует полным списком защит.

Все это собрали в корпус-конструктор RIOTORO GPX100 MORPHEUS. Он выделяется очень хорошей продуваемостью благодаря металлической сетке со всех сторон. Внутри предусмотрено по паре посадочных мест под 120-мм / 140-мм вентиляторы на верхней, передней и нижней стенках. Сюда же можно установить до трех радиаторов СЖО. На ключевых местах есть пылевые фильтры.

Качественную картинку обеспечил «безрамочный» 27-дюймовый монитор AOC U2790PQU. Захват видео происходил с помощью внешний системы с AVerMedia Live Gamer HD2.

Перед разбором результатов остановимся на особенностях тестирования. Во-первых, режимы работы PCIe от 4.0 до 1.1 выбирались в BIOS материнской платы. Во-вторых, использовались проекты со встроенными бенчмарками для лучшей повторяемости результатов.

Первой в бой пойдет видеокарта PowerColor Red Devil Radeon RX 5700 XT 8GB OC. Она получила полностью переработанную печатную плату с усиленной подсистемой питания, адски большую систему охлаждения и заводской разгон игровой частоты GPU с 1755 до 1905 МГц.

Теперь к играм! В Shadow of the Tomb Raider на максималках разница между PCIe 4.0 и 3.0 практически незаметна. PCIe 2.0 «съедает» каких-то 3-5 FPS. А вот использование первого поколения PCIe грозит потерей до 12 кадров/с.

В Gears 5 на ультрах при переходе аж до PCIe 2.0 больше всего просаживаются очень редкие события. Если быть точным, то падение достигает 6 и 12 FPS. Остальная статистика ниже лишь на пару кадров. На PCIe 1.1 теряем до 15 FPS.

В Red Dead Redemption 2 с пресетом «Качество» разрыв между тремя поколениями PCIe минимален. С PCIe 1.1 скоростные показатели упали на 2-5 FPS, что почти не ощущается.

Похожая ситуация и в Metro Exodus с пресетом «Экстрим»: даже на PCIe 2.0 разница в FPS не видна на глаз. Да и с первым поколением PCIe производительность снижается на 3-5 кадров/с.

В Borderlands 3 с пресетом «Безбашенный» переход с PCIe 4. 0 на 3.0 уменьшает показатель 0,1% Low на 6 FPS. Остальная статистика без изменений. Со вторым и первым поколением PCIe мы теряем максимум 13 и 14 кадров/с.

The Division 2 на максималках практически не ощутила разницы между PCIe 4.0 и 3.0. На PCIe 2.0 скорость падает всего на 2-4 FPS. С PCIe 1.1 показатели опускаются максимум на 10 FPS.

В Assassin’s Creed Odyssey на максималках с PCIe 3.0 просадки достигают 2-4 кадров/с. Любопытно, что на PCIe 1.1 статистика 0,1% Low оказалась лучше, чем на PCIe 2.0. Зато у последнего выше средняя скорость.

В среднем на RX 5700 XT переход с PCIe 4.0 на 3.0 приносит 0,5%-ое падение по средней скорости и 2-5% по просадкам. На PCIe 2.0 показатели ниже на 2-11%, а на PCIe 1.1 статистика хуже на 9-13%.

Теперь посмотрим на PowerColor Red Dragon RX 5600 XT с 6 ГБ GDDR6-памяти. Она предлагается с OC BIOS, который чуточку увеличивает частоты и ускоряет память до 14 ГГц. Плюс она имеет 6-фазную подсистему питания GPU под управлением цифрового контроллера. За охлаждение внутренних компонентов отвечает фирменный 2-вентиляторный кулер. Пассивная его часть представлена алюминиевым радиатором на пяти 6-мм тепловых трубках.

В Shadow of the Tomb Raider на максималках с PCIe 4.0 мы словили аномальный фриз до 44 кадров/с. Если его не учитывать, то разница с PCIe 3.0 минимальная. Со вторым и первым поколением PCIe скорость падает максимум на 10 и 12 FPS.

В Gears 5 на ультрах переход на PCIe 3.0 и 2.0 ощущается в виде просадок на 10-11 кадров/с. Остальная статистика практически без изменений. На PCIe 1.1 показатели падают на 6-15 FPS.

В Red Dead Redemption 2 с пресетом «Сбалансированный» на третьем и втором поколении PCIe результаты ниже на 2-5 кадров/с. На PCIe 1.1 статистика хуже на 4-6 FPS.

В Metro Exodus с пресетом «Ультра» на трех поколениях PCIe разницы практически нет. Только на PCIe 1.1 скорость падает на 4-7 кадров/с.

В Borderlands 3 с пресетом «Ультра» разница на третьем и втором поколении PCIe ничтожно мала и достигает максимум 2 и 4 FPS. А вот на PCIe 1.1 получаем уже ощутимые просадки в 6-14 кадров/с.

Похожая картина и в The Division 2 на максималках: даже на PCIe 2.0 статистика ниже всего на 1-2 FPS. Но и с PCIe 1.1 скорость ниже только на 4-7 кадров/с.

В Assassin’s Creed Odyssey на максималках с PCIe 3.0 и 2.0 показатели падают на 2-5 FPS. На PCIe 1.1 статистика хуже на 5-6 кадров/с.

В итоге для RX 5600 XT переезд с PCIe 4.0 на 3.0 отнимает в среднем ничтожные 2% производительности. На PCIe 2.0 статистика падает на 3-5%. И только если использовать PCIe 1.1, то частота кадров уменьшится на заметные 10-13%. 


Социальные комментарии Cackle

PCI E x16 — что это: как выглядит и какой версии бывает?

Опубликовано 14. 12.2019 автор — 0 комментариев

Здравствуйте, дорогие читатели! Сегодня обсудим PCI E X16 — что это за разъем, как он выглядит и для чего нужен такой интерфейс.

Спецификация PCI Express

PCI‑E, или как его еще иногда называют, 3GIO — интерфейс для последовательной передачи данных, использующий программные возможности высокопроизводительного протокола и шины PCI. Фактически, это разъем нельзя считать шиной в полном смысле этого слова, так как это подключение типа «точка-точка».

В отличие от предшественника, стандарта PCI, такие слоты подключаются не последовательно, а используют топологию типа «звезда». Подключенные через этот интерфейс устройства могут взаимодействовать между собой посредством встроенных контроллеров и коммутаторов. Дополнительные особенности:

  • Поддержка «горячей» замены используемых карт;
  • Гарантированная пропускная способность, которая зависит от версии протокола;
  • Возможность управлять энергопотреблением подключенной карты;
  • Контроль целостности передаваемой информации;
  • Регулировка количества линий, по которым передаются данные.

Все версии этого протокола сменяют друг друга, повышая характеристики. Хотя количество линий, по которым передаются данные, остается неизменным, пропускная способность шины постоянно увеличивается.

На данный момент последней версией PCI‑E является пятая, которая появилась в 2019 году. Скорость передачи данных по 16-ти линиям составляет 64 Гбайт/с.

Такую мощность можно уже задействовать для полноценной поддержки технологий виртуальной реальности. 6‑ю версию планируют доработать к 2021 году.

Как выглядит слот и для чего используется

ПСИ экспресс — длинный пластиковый или металлический слот, который обычно маркируется синим или черным цветом. Металлическая отделка, как правило, применяется в материнских платах серии Armored, что придает разъему дополнительную прочность.

Расположен порт в самом вверху материнской платы (если смотреть на установленную деталь в шасси типа Tower), под процессором и бывает под несколькими слотами PCI. Такой разъем может быть один или несколько. Как правило, в основном используется порт именно типа х16, и почти всегда с единственной целью.

В современных домашних или рабочих компах львиная доля устройств, которые подключаются через такой слот — графические карты. Протокол подключения позволяет использовать режим SLI, то есть задействовать две и больше видеокарт. Суммарная производительность такой сборки возрастает.

Если смотреть с точки зрения юзабилити, то такой порт подходит идеально: скорость передачи данных поддерживает самые производительные графические ускорители, а в случае необходимости один девайс можно быстро поменять на другой. Так как напряжения, которое подается через порт, может оказаться недостаточно, для мощных графических ускорителей требуется дополнительное питание.

Также для вас будут полезны инструкция «Что делать, если видеокарта не поддерживает DirectX11» и обзоры видеокарт MSI Radeon RX 570 Armor OC и Palit Geforce GTX 1660 Dual. Буду признателен, если вы поделитесь этим постом в социальных сетях — так вы поможете продвижению моего блога. До скорой встречи!

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

что нового и почему это важно


Разбираемся в различиях PCI-E разъема.

Как правило, данный высокоскоростной порт относится к фактическим слотам расширения на материнской плате, которые принимают платы расширения на основе традиционного PCIe и типы карт расширения.


Старая видеокарта с интерфейсом AGP

PCI Express практически заменил AGP и PCI, оба из которых заменили старейший широко используемый тип соединения, называемый ISA. Хотя пк могут содержать различные слоты расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом самого быстрого разъема. Сегодня многие материнские платы для персональных компьютеров производятся только с разъемами PCI Express.

Старые материнские платы не получат PCIe 4.0

Новые процессоры AMD по-прежнему используют сокет AM4, как и предыдущие поколения Ryzen. Это означает, что новые чипы Ryzen 3000 могут быть встроены в материнские платы, созданные для процессоров Ryzen 2000, таких как материнские платы X470 и B450; однако, чтобы получить PCIe 4.0, Вам нужна более новая материнская плата, созданная для нового стандарта.

Это может стать сюрпризом для некоторых поклонников PCIe, поскольку производители материнских плат уже выпустили обновления встроенного программного обеспечения, обеспечивающие ограниченную поддержку PCIe 4.0 для старых плат. Проблема в том, что эти обновления работают только с определенными материнскими платами, которые могут справиться со строгими требованиями PCIe 4.0. Даже тогда ожидается, что обновление будет работать только с верхним слотом PCIe x16 (который обычно используется для видеокарт) и, возможно, с некоторыми слотами M.2.

Как работает PCI Express?

Подобно старым стандартам, таким как PCI и AGP, устройство на базе Express физически переходит в высокоскоростной разъем на материнской плате.

Интерфейс этого разъема обеспечивает высокоскоростную связь между устройством и системной платой, а также другим оборудованием.

Хотя это не очень распространено, также существует внешняя версия высокоскоростного порта, что неудивительно называется External PCI Express, но часто сокращается до PCIe. Для устройств ePCIe, являющихся внешними, требуется специальный кабель для подключения любого внешнего устройства PCIe к пк через порт PCIe, обычно расположенный на задней панели пк, поставляемый либо материнской платой, либо специальной внутренней PCIe-картой.

Какие типы карт PCI Express существуют?

Благодаря требованию более быстрых, реалистичных видеоигр и инструментов редактирования видео, видеокарты были первыми типами компьютерной периферии, чтобы воспользоваться преимуществами, предлагаемыми непосредственно PCIe.

В то время как видеокарты по-прежнему остаются наиболее распространенным типом PCIe-карты, вы обнаружите, что другие девайсы, которые значительно быстрее подключаются к системной плате, процессору и ОЗУ. Также все чаще производятся PCIe-соединения вместо обычного PCI. Например, многие высококачественные звуковые карты теперь используют высокоскоростной порт, а также повышают количество проводных и беспроводных сетевых интерфейсных карт.

Карты контроллера жесткого диска могут быть наиболее полезными для PCI-E после видеокарты. Подключение высокоскоростного PCIe SSD-накопителя к этому высокоскоростному интерфейсу позволяет значительно быстрее считывать, потом записывать диск. Некоторые контроллеры жестких дисков PCIe даже включают встроенный SSD, сильно изменяя, как устройства хранения традиционно подключены внутри пк.

Конечно, замена PCIe на PCI и AGP полностью на более новые системные платы, почти каждый тип внутренней карты расширения, основанной на старых интерфейсах, перестраивается для возможности использования шины PCI Express. Это включает в себя такие вещи, как карты расширения USB, карты Bluetooth и т.д.

Каковы различные форматы PCI Express?


Показаны различные контроллеры на материнской плате
Express x1 … Express 3.0 … Express x16. Что означает «х»? Как узнаете, поддерживает ли ваш пк? Если есть карта PCI Express x1, и есть только разъем Express x16, совместимо ли это работает? Если нет, каковы ваши варианты?

Часто не совсем понятно, когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, такую ​​как новая видеокарта, какая из различных технологий PCIe работает с вашим пк лучше, чем другая. Однако, насколько это сложно, все выглядит довольно просто, как только вы поймете две важные части информации о высокоскоростном порте: часть, описывающую физический размер, и часть, описывающую технологическую версию, как описано ниже.

Что такое шина PCI Express?

В далеких 2000-х, когда состоялся переход с устаревающего стандарта PCI (расш. — взаимосвязь периферийных компонентов) на PCI Express, у последнего было одно огромное преимущество: вместо последовательной шины, которой и была PCI, использовалась двухточечная шина доступа. Это означало, что каждый отдельный порт PCI и установленные в него карты, могли в полной мере использовать максимальную пропускную способность не мешая друг другу, как это происходило при подключении к PCI. В те времена количество периферийных устройств, вставляемых в карты расширения, было предостаточно. Сетевые карты, аудио карты, ТВ-тюнеры и так далее — все требовали достаточное количество ресурсов ПК. Но в отличие от стандарта PCI, использовавшего для передачи данных общую шину с подключением параллельно нескольких устройств, PCI Express, если рассматривать в общем, является пакетной сетью с топологией типа звезда.


PCI Express x16, PCI Express x1 и PCI на одной плате

С точки зрения непрофессионала, представьте свой настольный ПК в качестве небольшого магазина с одним, двумя продавцами. Старый стандарт PCI был как гастроном: все ожидали в одной очереди, чтобы их обслужили, испытывая проблемы со скоростью обслуживания с ограничением в лице одного продавца за прилавком. PCI-E больше похож на гипермаркет: каждый покупатель движется за продуктами по своему индивидуальному маршруту, а на кассе сразу несколько кассиров принимают заказ.

Очевидно, что гипермаркет по скорости обслуживания выигрывает в несколько раз у обычного магазина, благодаря тому, что магазин не может себе позволить пропускную способность больше чем один продавец с одной кассой.

Также и с выделенными полосами передачи данных для каждой карты расширения или встроенными компонентами материнской платы.

Размеры PCIe: x16, x8, x4, и x1

Как следует из заголовка, число после x указывает физический размер платы PCI-E или слота, причем x16 самый большой, а x1 наименьший.

Вот как формируются различные размеры:

Количество контактовДлина
PCI Express x11825 мм
PCI Express x84956 мм
PCI Express x168289 мм

Независимо от размера высокоскоростного порта или карты, ключевой вырез, это небольшое место в карте или слоте, всегда находится на выводе 11. То есть, длина вывода 11 продолжает увеличиваться по мере перехода от PCIe x1 к PCIe x16. Это позволяет гибко использовать карты одного размера вместе со слотами другого.

Карты PCIe подходят в любом слоте высокопроизводительного порта на системной плате, который по крайней мере такой же большой. Например, карта PCIe x1 будет входить в любой слот PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 будет входить в любой слот PCIe x8 или PCIe x16. PCIe-карты, размер которых больше, чем слот PCIe, могут входить в меньший слот, но только если этот слот PCI-E открытый (т.е. Не имеет пробки в конце гнезда).


Видеокарта Radeon с интерфейсом PCI-Express x16

В целом, большая плата Express или слот поддерживает большую производительность, предполагая, что две карты или слоты, которые сравниваете, поддерживают одну и ту же версию PCIe.

Версия PCIe: 4.0, 3.0, 2.0 и 1.0

Любое число после PCIe, которое вы найдете на устройстве или системной плате, указывает номер последней версии используемой спецификации PCI Express.

Вот как сравниваются различные версии контроллера PCI Express:

Пропускная способность (на полосу)Пропускная способность (на полосу в слоте x16)
PCI Express 1.02 Гбит/с (250 МБ/с)32 Гбит/с (4000 МБ/с)
PCI Express 2.04 Гбит/с (500 МБ/с)64 Гбит/с (8000 МБ/с)
PCI Express 3.07.877 Гбит/с (984,625 МБ/с)126,032 Гбит/с (15754 МБ/с)
PCI Express 4.015.752 Гбит/с (1969 МБ/с)252,032 Гбит/с (31504 МБ/с)

Все версии высокоскоростного порта совместимы в обратном и обратном направлении, что означает независимо от того, какую версию поддерживает плата PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на минимальном уровне. Как можно заметить, основные обновления стандарта порта резко увеличивают пропускную способность каждый раз, значительно увеличивая потенциал того, что может сделать связанное оборудование.

Улучшения версии также устраняют ошибки, добавленные функции и улучшенное управление питанием, но увеличение полосы пропускной способности это самое важное изменение для заметок от версии к версии.

Как насчет совместимости версий PCI Express?

Все версии PCI Express совместимы друг с другом. Например, видеокарта PCI Express 4.0 работает, даже если вы подключаете ее к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express ограничена наименьшим фактором. Например, если вы подключаете SSD PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0, этот SSD работает на PCIe 3.0. Вместо доступа к пропускной способности 7,88 ГБ / с он может использовать только 3,94 ГБ / с, поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.

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.

Что нового в PCIe 4.0

Важной особенностью любой новой версии PCIe является то, что она удваивает пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением. Но с практической точки зрения слот PCIe 4.0 x16 теоретически может обрабатывать примерно 32 гигабайта в секунду (ГБ/с) данных, проходящих в каждом направлении, в то время как PCIe 3.0 достиг максимума, как Вы уже догадались, 16 ГБ/с.

Вы можете услышать о PCIe 4.0 x16 с пропускной способностью около 64 ГБ/с, но в этом случае просто подсчитывается общий объем данных, передаваемых в обоих направлениях. Как бы то ни было, к ПК приходит очень много скорости, и графические карты, занимающие слоты PCIe 4.0 x16, уже в пути.

Хотя, как мы уже говорили ранее, добавление пропускной способности для видеокарт на самом деле не является проблемой, поскольку PCIe 3.0 отлично подходит для геймеров. Периферийные устройства, такие как твердотельные накопители NVMe, предлагают наиболее заметную разницу в скорости в первые дни существования нового стандарта.

Что заменит PCIe?


Очки виртуальной реальности VR
Разработчики видеоигр всегда ищут игры, которые становятся все более реалистичными, но могут сделать это только в том случае, если они смогут передавать больше данных из своих игровых программ в гарнитуру VR или на экран пк, и для этого требуются более быстрые интерфейсы. Из-за этого PCI Express никак не будет продолжать господствовать над своими лаврами. PCI Express 3.0 удивительно быстрый, но мир стремится сделать невероятно быструю передачу.

PCI Express 5.0, который должен быть завершен к 2021 году, будет использовать пропускную способность 31,504 гигабит в секунду на полосу (3938 мегабайт в секунду), что в два раза больше, чем предлагается у высокоскоростного разъема версии 4.0. Существует ряд других стандартов интерфейса, отличных от PCIe, на которые смотрит технологическая индустрия, но поскольку для них потребуются серьезные аппаратные изменения, PCIe, похоже останется лидером в течение некоторого, очень продолжительного времени как самый быстрый из существующих когда-либо.

rardCrage hi

bross

Разница между PCIe x1, x4, x8, x16- Промышленные компьютеры DuroPC

В предыдущем сообщении блога мы рассмотрели разницу между PCI и PCI-X. Ответ на пост был восторженным, и нас попросили написать дополнительный пост, объясняющий разницу между PCIe x1, x4, x8, x16. Мы всегда рады ответить на вопросы клиентов (по поводу промышленных компьютеров обращайтесь к нам).

Короткий ответ:

  • Соединения PCIe x1 имеют одну полосу данных
  • Соединения PCIe x4 имеют четыре линии передачи данных
  • Соединения PCIe x8 имеют восемь линий передачи данных
  • Соединения PCIe x16 имеют шестнадцать линий передачи данных

Длинный ответ:

Чем больше линий данных в соединении, тем больше пропускная способность между картой и хостом.Однако, как правило, при увеличении количества полос увеличивается стоимость.

Фото с http://blog.savel.org/2005/05/31/pci-express-cards/

PCIe — это обновленная версия протокола PCI. Подобно интерфейсам PCI / PCI-X, PCIe был разработан для взаимодействия периферийных компонентов. PCIe отличается от PCI / PCI-X несколькими способами, но в этом блоге большинство из этих различий не рассматривается. Однако одно ключевое отличие позволит нам лучше понять различия между вариантами протокола PCIe (x1, x4, x8, x16 и x32).Это ключевое различие — «параллельная» и «последовательная» передача данных.

В архитектуре PCI и PCI-X все карты совместно используют параллельные линии передачи данных к хосту и от него. Различия между скоростями карт и типами слотов обычно приводят к снижению скорости передачи данных.

В архитектуре PCIe каждая карта имеет собственные выделенные соединения (дорожки) для последовательной передачи данных с хостом. Это позволяет каждому подключению карты достигать полосы пропускания независимо от других карт, которые могут быть активными в системе.Количество полос указывается суффиксом протокола PCIe (× 1, × 4, × 8, × 16, × 32). Каждая полоса поддерживает скорость от 250 до 1969 МБ / с, в зависимости от версии протокола PCIe (v1.x, v2.x, v3.0, v4.0).

Карты

PCIe всегда могут работать в слотах PCIe с теми же или несколькими полосами, что и карта. Например, карта x8 может работать в слоте с линиями x8, x16 или x32. Точно так же карта x1 может работать в любом слоте PCIe.

предостережение:

Иногда слот PCIe работает с меньшим количеством каналов данных, чем указывает механический тип слота.Например, иногда производитель материнской платы будет использовать механический слот x16, даже если соединение для передачи данных составляет только x8. В этих случаях карта с более высокой пропускной способностью все еще может работать (например, карта x16 в слоте x16 с подключением только x8), если карта не требует этой дополнительной полосы пропускания. На следующем изображении показаны PCI-соединения материнской платы, используемой в DuroPC RAC355. Обратите внимание, «SLOT 1/5» — это слоты PCIe x16, но они имеют только соединение x8. Точно так же обратите внимание на то, что «SLOT 7» использует слот x8, но имеет только соединение x4.(Щелкните изображение, чтобы увидеть его в увеличенном виде.)

Что такое слоты PC Ie и как их использовать в моем ПК

Слоты

PCIe позволяют материнской плате подключаться к наиболее важным компонентам компьютера и обеспечивать ключевые функции. Они также предоставляют вам множество вариантов настройки и обновления, когда вы готовы выйти за рамки предварительно загруженных функций, таких как графика и хранилище.

Если вы хотите собрать или обновить свой компьютер или просто хотите узнать больше об основах аппаратного обеспечения ПК, разумно начать с PCIe.В этой статье мы объясним основы этой технологии и предложим краткое описание популярных вариантов обновления и компонентов, которые вы можете добавить в свою установку.

Что такое PCIe или PCI Express?

PCIe — это сокращение от «экспресс-соединение периферийных компонентов» и в основном используется как стандартизованный интерфейс для компонентов материнской платы, включая графику, память и хранилище.

PCIe получил в своем названии часть «соединение периферийных компонентов», потому что он разработан для обработки двухточечных соединений для неосновных компонентов.Производители добавили «экспресс», чтобы отличить новый стандарт от старых стандартов PCI, подчеркнув существенное улучшение производительности по сравнению с предыдущими версиями.

Слоты и карты PCIe

Слот PCIe или PCI Express — это точка соединения между «периферийными компонентами» вашего ПК и материнской платой. Термины «карта PCIe» и «карта расширения» просто относятся к оборудованию, такому как видеокарты, процессоры, твердотельные накопители (SSD) или жесткие диски, которые вы можете добавить к своему устройству через слоты PCIe, что делает оба термина универсальными для множество компонентов.

Какие стандартные размеры PCIe?

Хотя существуют разные размеры и конфигурации, большинство пользователей столкнутся только с четырьмя основными характеристиками размера. Размер представляет собой количество прямых подключений, обеспечиваемых слотом PCIe или картой.

  • PCIe x1
  • PCIe x4
  • PCIe x8
  • PCIe x16

Эти соединения обычно называются дорожками, и в большинстве случаев, чем их больше, тем лучше может работать ваше оборудование. Для максимальной эффективности высокопроизводительные устройства, как правило, почти полностью полагаются на PCIe x16.Это делает их особенно полезными для соревнующихся игроков или тех, кто работает с визуальными эффектами.

Эти компоненты обычно не имеют большого количества скрытого багажа, хотя всегда важно проверять спецификации, если вы в чем-то не уверены. Не все порты PCIe имеют одинаковое количество доступных рейтингов, даже если они кажутся физически совпадающими.

Как поколение PCIe влияет на скорость

Исторически, обновления PCIe удваивали скорость передачи данных и использовали кратные 8, начиная с поколения 3.0. Новые поколения также предлагают вдвое большую пропускную способность по сравнению с предыдущими версиями, значительно увеличивая объем данных, которые могут быть переданы в секунду. Ваша выгода максимальна при использовании портов и карт одного поколения.

При использовании PCIe 4.0 пропускная способность составляет 64 гигабайта в секунду при скорости передачи 16 гигабайт в секунду (GT / s). Для пользователей устаревших устройств — тех, которые были произведены за несколько лет до последней версии — существует большой потенциал для улучшения с помощью более новых технологий.

PCIe за прошедшие годы претерпел существенные изменения, в том числе значительное повышение эффективности и добавление дополнительных функций.В 2020 году оборот новых обновлений выглядит быстрее, чем когда-либо. Для потребителя все это должно привести к повышению производительности оборудования по мере появления новых поколений.

Популярные варианты использования дополнительных слотов PCIe

Хотя варианты обновлений и надстроек зависят от материнской платы вашего ПК, большинство потребительских настольных устройств поставляются с дополнительными слотами PCIe. Они предоставляют множество различных возможностей для обновлений, некоторые из которых являются исключительно нишевыми, а другие применимы практически к каждому пользователю.Вот несколько популярных вариантов.

1. Добавьте или модернизируйте выделенные графические и звуковые карты.

Модернизация графического потенциала вашего ПК — отличный проект PCIe по многим причинам. Если ваш компьютер имеет встроенную графику, добавление дискретной видеокарты может значительно улучшить визуальный результат. Просто выберите предпочитаемую видеокарту от NVIDIA или AMD и установите ее в лучший доступный порт PCIe.

Обновление неисправной звуковой карты или звуковой карты более низкого качества — еще один простой способ улучшить качество мультимедиа с помощью PCIe.Если вы заменяете неисправный компонент, вы сразу заметите разницу. В большинстве случаев установка включает отключение существующего звука и добавление новой звуковой карты.

Стоит отметить, что установка новой звуковой карты не всегда так необходима, как новая видеокарта. Фактически, вам могут понадобиться только подходящие аудио аксессуары, такие как новые динамики или наушники, чтобы получить высококачественный звук. Ознакомьтесь со своими характеристиками оборудования и проведите небольшое исследование, прежде чем выбрать обновление.

2. Платы ТВ-тюнера и карты видеозахвата

Платы ТВ-тюнера и карты видеозахвата — еще одно приложение, связанное с медиа, хотя в наши дни большинство карт совмещают обе функции. Вы можете использовать карты тюнера, чтобы ваш компьютер мог принимать обычные телевизионные сигналы, хотя некоторые карты имеют приложения, выходящие за рамки видео, включая доступ к FM-радио.

Что касается карт видеозахвата, они обеспечивают более динамичную форму функциональности записи. В наши дни они становятся все более популярными, поскольку среди них преобладают стримеры и соревнующиеся игроки.С помощью функции захвата видео или специальной карты легко создавать высококачественное видео игрового процесса или любого другого развлечения, которое вы доставляете своей аудитории.

Все эти приложения часто объединяются для удобства, часто в различных комбинациях. Если вы хотите отметить сразу несколько полей, убедитесь, что вы покупаете карту, которая поддерживает все три функции; Телевидение, радио и видеосъемка.

3. Добавление функций Wi-Fi и факса

Многие ПК и ноутбуки уже имеют возможность беспроводного подключения к Интернету, но отдельная карта Wi-Fi может быть особенно полезна в нескольких сценариях.Например, это отличный способ дополнить более слабый сигнал, когда у вас возникают проблемы с маршрутизатором или подключением. Вы даже можете использовать его для полного обхода неисправной или несовместимой встроенной системы, если хотите. Вы также можете добавить модемную карту в свою установку. Конечно, большинство из нас не хочет добавлять новую телефонную линию или коммутируемое подключение к Интернету, поэтому вы можете задаться вопросом: когда мне когда-нибудь понадобится модемная карта? Существует множество потенциальных приложений, особенно если вы хотите использовать функции факса для бизнеса или личного пользования.

4. Карты памяти и контроллера RAID

Слоты PCIe часто используются для обновления или добавления нового локального хранилища. Установка твердотельного накопителя на материнскую плату через соединение PCIe обеспечивает более высокую эффективность и идеально подходит для тех, у кого есть большие файлы данных, которым нужна емкость и скорость.

Вы также можете использовать дополнительные соединения PCIe для установки RAID-контроллера, который может управлять всем массивом хранения. RAID-массивы — отличный способ обновить ваше хранилище по всем направлениям. Некоторые из этих функций встроены во многие современные материнские платы, поэтому они могут не всегда понадобиться в вашей ситуации.Подробнее о RAID-массивах читайте в статье HP Tech Take здесь.

Чего ожидать от соединений PCIe следующего поколения

Самым крупным и последним стандартом PCIe является PCIe 4.0, но он не будет получать максимальную оплату слишком долго. Версия 5.0 была представлена ​​в 2019 году и должна быть реализована в 2020 году, что делает ее технически самым современным стандартом PCIe. В то время как 4.0 обеспечивает пропускную способность 64 ГБ / с при 16 ГТ / с, 5.0 может выдавать 128 ГБ / с при 32 ГТ / с.

Не стоит ожидать появления PCIe 6.0 выпущен до 2021 года или позже с точки зрения полноценной реализации, но уже находится в разработке. Ожидается, что он будет соответствовать типичным изменениям поколений, предлагая удвоенную пропускную способность со скоростью 256 ГБ / с при скорости 64 ГТ / с. Это означает, что производительность растет и развивается быстрее, чем когда-либо, когда дело доходит до технологии PCIe.

Могу ли я комбинировать карты и слоты?

Одна из самых важных вещей, которые следует помнить о PCIe, — это обеспечение совместимости. С помощью соединений PCIe вы можете подключать более мелкие соединения к большим портам.Вы также можете подключить более крупные соединения к меньшим портам. Но использование двух конфигураций разного размера для полного контакта может иметь некоторые негативные последствия.

В частности, эти соединения страдают от значительного уменьшения пропускной способности. Установка карты большего размера в порт меньшего размера имеет более сильное негативное влияние на качество вашего взаимодействия, но вы все равно можете увидеть менее оптимальную производительность и в обратном направлении.

В заключение

Форматы PCIe меняются быстрее, чем когда-либо, и прирост производительности с каждым обновлением является значительным.В результате никогда не было так просто выполнить точную настройку и улучшить работу с помощью относительно простых обновлений оборудования или надстроек.

Хотите узнать больше о PCIe? Стандарт разработан и поддерживается организацией под названием PCI-SIG, которая предлагает массу информации о совместимости и поддержке сообщества. И если вы пытаетесь освоить все возможности PCIe, не помешает узнать больше о материнских платах. Обязательно ознакомьтесь с нашей статьей «Что делает материнская плата?» для исчерпывающего руководства по этой технологии.Затем вы можете прочитать наше руководство по выбору материнской платы, чтобы получить советы по покупкам.

Об авторе

Дуайт Павлович — автор статей в HP® Tech Takes. Дуайт — писатель, пишущий о музыке и технологиях, из Западной Вирджинии.

Что такое PCI Express? (Определение PCIe / PCI-E)

PCI Express, технически Peripheral Component Interconnect Express , но часто сокращенно PCIe или PCI-E , представляет собой стандартный тип подключения для внутренних устройств в компьютере.

Как правило, PCI Express относится к фактическим слотам расширения на материнской плате, которые принимают карты расширения на основе PCIe, а также к типам самих карт расширения.

PCI Express практически заменил AGP и PCI, оба из которых заменили самый старый широко используемый тип соединения, называемый ISA.

Хотя компьютеры могут содержать различные типы слотов расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом. Многие материнские платы компьютеров сегодня выпускаются , только со слотами PCIe.

Адриан Мангель / Lifewire

Как работает PCI Express?

Подобно более старым стандартам, таким как PCI и AGP, устройство на основе PCI Express (подобное тому, что показано на фотографии на этой странице) физически вставляется в слот PCI Express на материнской плате.

Интерфейс PCI Express обеспечивает широкополосную связь между устройством и материнской платой, а также другим оборудованием.

Хотя это не очень распространено, существует также внешняя версия PCI Express, неудивительно, что она называется External PCI Express , но часто сокращается до ePCIe .

Устройства ePCIe, будучи внешними, требуют специального кабеля для подключения любого внешнего устройства ePCIe, которое используется к компьютеру, через порт ePCIe, обычно расположенный на задней панели компьютера, который поставляется либо с материнской платы, либо со специальной внутренней карты PCIe.

Какие типы карт PCI Express существуют?

Благодаря спросу на более быстрые и реалистичные видеоигры и инструменты для редактирования видео видеокарты были первым типом компьютерной периферии, в котором использовались улучшения, предлагаемые PCIe.

Хотя видеокарты по-прежнему являются наиболее распространенным типом карт PCIe, которые вы найдете, другие устройства, которые получают выгоду от значительно более быстрого подключения к материнской плате, процессору и оперативной памяти, также все чаще производятся с подключениями PCIe вместо разъемов PCI.

Например, многие высококачественные звуковые карты теперь используют PCI Express, как и все большее количество проводных и беспроводных сетевых интерфейсных карт.

Карты контроллеров жестких дисков могут быть больше всего выиграют от PCIe после видеокарт.Подключение высокоскоростного запоминающего устройства PCIe, такого как SSD, к этому интерфейсу с высокой пропускной способностью позволяет намного быстрее читать и записывать на диск. Некоторые контроллеры жестких дисков PCIe даже включают встроенный SSD, радикально меняя способ подключения устройств хранения к компьютеру.

Конечно, с тем, что PCIe полностью заменяет PCI и AGP в новых материнских платах, почти все типы внутренних карт расширения, которые полагались на эти старые интерфейсы, модернизируются для поддержки PCI Express.Сюда входят такие вещи, как карты расширения USB, карты Bluetooth и т. Д.

Какие существуют форматы PCI Express?

PCI Express x1 PCI Express 3.0 PCI Express x16 . Что означает «х»? Как узнать, что поддерживает ваш компьютер? Если у вас есть карта PCI Express x1 , но у вас есть только порт PCI Express x16 , это работает? Если нет, каковы ваши варианты?

Смущенный? Не волнуйтесь, вы не одиноки!

Когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, например новую видеокарту, часто совсем не ясно, какая из различных технологий PCIe работает с вашим компьютером, а какая лучше другой.

Однако, как бы сложно все это ни выглядело, на самом деле это довольно просто, если вы понимаете две важные части информации о PCIe: часть, описывающую физический размер, и часть, описывающую версию технологии, оба объяснены ниже.

PCIe Размеры: x16 vs x8 vs x4 vs x1

Как следует из заголовка, число после x указывает физический размер карты или слота PCIe, причем x16 — самый большой, а x1 — самый маленький.

Вот как складываются разные размеры:

Таблица сравнения размеров PCI Express
Ширина Количество выводов Длина
PCI Express x1 18 25 мм
PCI Express x4 32 39 мм
PCI Express x8 49 56 мм
PCI Express x16 82 89 мм

Независимо от размера слота или карты PCIe, паз для ключа , это небольшое пространство в карте или слоте, всегда находится на контакте Pin 11 .Другими словами, длина контакта 11 становится все длиннее при переходе от PCIe x1 к PCIe x16. Это позволяет гибко использовать карты одного размера со слотами другого размера.

Карты PCIe подходят к любому слоту PCIe на материнской плате, по крайней мере, такого размера. Например, карта PCIe x1 поместится в любой слот PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 помещается в любой слот PCIe x8 или PCIe x16.

Карты PCIe, которые больше, чем слот PCIe , могут поместиться в меньший слот , но только в том случае, если этот слот PCIe является открытым (т.е.е., не имеет стопора на конце прорези).

Как правило, более крупная карта или слот PCI Express поддерживает более высокую производительность, если две карты или слоты, которые вы сравниваете, поддерживают одну и ту же версию PCIe.

Полную распиновку можно посмотреть на сайте pinouts.ru.

Версии

PCIe: 4.0 против 3.0 против 2.0 против 1.0

Любое число после PCIe, которое вы найдете на продукте или материнской плате, указывает номер последней версии поддерживаемой спецификации PCI Express.

Вот сравнение различных версий PCI Express:

Таблица сравнения производительности канала PCI Express
Версия Пропускная способность (на полосу) Пропускная способность (на полосу в слоте x16)
PCI Express 1.0 2 Гбит / с (250 МБ / с) 32 Гбит / с (4000 МБ / с)
PCI Express 2.0 4 Гбит / с (500 МБ / с) 64 Гбит / с (8000 МБ / с)
PCI Express 3.0 7,877 Гбит / с (984,625 МБ / с) 126,032 Гбит / с (15754 МБ / с)
PCI Express 4.0 15,752 Гбит / с (1969 МБ / с) 252,032 Гбит / с (31504 МБ / с)

Все версии PCI Express имеют обратную и прямую совместимость, а это означает, что независимо от того, какую версию поддерживает карта PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на минимальном уровне.

Как видите, основные обновления стандарта PCIe каждый раз резко увеличивали доступную полосу пропускания, значительно увеличивая возможности подключенного оборудования.

Улучшения версии также исправляли ошибки, добавляли функции и улучшали управление питанием, но увеличение пропускной способности является наиболее важным изменением, которое следует учитывать от версии к версии.

Максимальная совместимость с PCIe

PCI Express, как вы прочитали в разделах размеров и версии выше, поддерживает практически любую конфигурацию, которую вы можете себе представить.Если он подходит физически, он, вероятно, работает … и это здорово.

Однако важно знать, что для увеличения пропускной способности (что обычно соответствует максимальной производительности) вам нужно выбрать самую высокую версию PCIe, которую поддерживает ваша материнская плата, и выбрать самый большой размер PCIe, который подойдет.

Например, видеокарта PCIe 3.0 x16 обеспечит вам максимальную производительность, но только в том случае, если ваша материнская плата также поддерживает PCIe 3.0 и имеет свободный слот PCIe x16.Если ваша материнская плата поддерживает только PCIe 2.0, карта будет работать только до этой поддерживаемой скорости (например, 64 Гбит / с в слоте x16).

Большинство материнских плат и компьютеров, выпущенных в 2013 году или позже, вероятно, поддерживают PCI Express v3.0. Если вы не уверены, проверьте материнскую плату или руководство к компьютеру.

Если вы не можете найти какую-либо исчерпывающую информацию о версии PCI, которую поддерживает ваша материнская плата, мы рекомендуем купить самую большую и последнюю версию карты PCIe, если, конечно, она подходит.

Что заменит PCIe?

Разработчики видеоигр всегда стремятся создавать игры, которые будут еще более реалистичными, но могут сделать это только в том случае, если смогут передавать больше данных из своих игровых программ в вашу гарнитуру виртуальной реальности или экран компьютера; Для этого требуются более быстрые интерфейсы.

Из-за этого PCI Express не будет продолжать безраздельно почивать на лаврах. PCI Express 3.0 невероятно быстр, но мир хочет быстрее.

PCI Express 5.0, ратифицированный и выпущенный в 2019 году, поддерживает полосу пропускания 31,504 ГБ / с на полосу (3938 МБ / с), вдвое больше, чем , что предлагает PCIe 4.0.

Технологическая отрасль рассматривает ряд других стандартов интерфейса, отличных от PCIe, но, поскольку они потребуют серьезных изменений оборудования, PCIe, похоже, останется лидером в течение некоторого времени.

Спасибо, что сообщили нам об этом!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe?

PCI Express — популярная технология в наши дни, и многие спрашивают, что это такое, для чего она нужна и почему так много шума вокруг видеокарт, твердотельных накопителей и материнских плат, поддерживающих PCI Express 4.0. В этой статье мы ответим на эти вопросы. Мы также попытаемся пролить свет на то, что такое линии PCIe, какие типы слотов PCIe существуют и что нового в PCI Express 4.0. Если вам интересно узнать больше, читайте дальше:

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 компьютера.Другими словами, PCI Express или сокращенно PCIe — это интерфейс, который соединяет внутренние карты расширения , такие как видеокарты , звуковые карты, адаптеры Ethernet и Wi-Fi , к материнской плате. Кроме того, PCI Express также используется для подключения некоторых типов твердотельных накопителей , которые обычно очень быстрые.

Порты PCI Express на современной материнской плате

Какие типы и размеры слотов PCI Express существуют и что означают линии PCIe?

Для подключения карт расширения к материнской плате PCI Express использует физические слоты.Обычные слоты PCI Express, которые мы видим на материнских платах, — это PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16. Число после буквы «x» говорит нам о физических размерах слота PCI Express, который, в свою очередь, определяется количеством контактов на нем. Чем выше число, тем длиннее слот PCIe и больше контактов, которые соединяют карту расширения со слотом.

Кроме того, число «x» также указывает, сколько дорожек доступно в этом слоте расширения. Вот сравнение наиболее часто используемых слотов PCIe:

  • PCIe x1: имеет 1 полосу , 18 контактов и длину 25 мм
  • PCIe x4: имеет 4 полосы, , 32 контакта и длину 39 мм
  • PCIe x8: имеет 8 полос, , 49 контактов и длину 56 мм
  • PCIe x16: имеет 16 полос, , 82 контакта и длину 89 мм
Слоты PCI Express, линии, контакты и физические размеры Дорожки

PCI Express — это пути между набором микросхем материнской платы и слотами PCIe или другими устройствами, которые являются частью материнской платы, например, разъемом процессора, M.2 SSD, сетевые адаптеры, контроллеры SATA или USB-контроллеры.

Разные типы слотов PCI Express

В PCI Express каждая полоса индивидуальна, что означает, что ее нельзя использовать совместно между разными устройствами. Например, если ваша видеокарта подключена к слоту PCIe x16, это означает, что у нее есть 16 независимых линий, выделенных только для нее. Ни один другой компонент не может использовать эти полосы, кроме видеокарты.

Вот идея, которая может помочь вам понять, что такое полосы PCI Express: просто представьте, что PCI Express — это магистраль, а автомобили, которые едут по ней, — это передаваемые данные.Чем больше у вас полос на шоссе, тем больше автомобилей может по нему проехать; чем больше у вас линий PCIe, тем больше данных можно передать.

PCI Express похож на шоссе, а полосы PCIe — это его… полосы

Карта PCI Express может устанавливаться и работать в любом слоте PCIe, доступном на материнской плате, если этот слот не меньше размера карты расширения. Например, вы можете установить карту PCIe x1 в слот PCIe x16. Однако сделать наоборот нельзя. Вы можете установить, например, звуковую карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но вы не можете установить графическую карту PCIe x16 в слот PCIe x1.

Карта PCIe x1 в слоте PCIe x16

Какие существуют версии PCI Express 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 вдвое большую пропускную способность по сравнению с предыдущей версией PCIe . Вот что предлагает каждый из них:

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

Помните, что слоты PCIe могут иметь не одну, а несколько линий? Общие значения пропускной способности умножаются на количество линий, доступных в слоте PCIe. Если вы хотите рассчитать, какая полоса пропускания доступна для определенной карты расширения, вы должны умножить ее пропускную способность PCIe для каждой полосы на количество линий, доступных для нее.

Например, видеокарта, поддерживающая PCI Express 4.0 и подключенная 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 полосу * 16 полос). Впечатляет, правда?

Вот как версии PCI Express масштабируются с учетом линий PCI Express:

Версии и пропускная способность 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 завершена летом 2019 года, предлагая пропускную способность до 3938 МБ / с на полосу и до 63 ГБ / с в конфигурации x16. Однако мы, скорее всего, не скоро увидим это на компьютерном оборудовании потребительского уровня.

Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4.0?

На данный момент PCI Express 4.0 является самой быстрой спецификацией для домашних компьютеров. Однако PCI Express 4.0 поддерживается только AMD на своих последних материнских платах, основанных на чипсете X570 в паре с процессорами AMD Ryzen третьего поколения. Если у вас их нет, нет смысла покупать видеокарты или твердотельные накопители, поддерживающие PCIe 4.0.

Материнская плата с чипсетом AMD X570, поддерживающим PCI Express 4.

Кстати, хотя уже существует много твердотельных накопителей, поддерживающих PCIe 4.0, единственные видеокарты, которые действительно работают с PCIe 4.0, — это AMD Radeon RX 5000, например Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700. Intel еще не предложила поддержку для PCI Express 4.0 на любом своем оборудовании.

AMD Radeon RX 5700 XT: видеокарта с поддержкой PCI Express 4.0

Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?

Некоторые люди задают интересный вопрос: оказывает ли более быстрая и новая спецификация PCI Express 4.0 положительное влияние на скорость видеокарты? Быстрый ответ: нет, , нет, и вы не получите больше кадров в секунду! Вот почему:

Когда вы играете в игру, видеокарта использует свою выделенную RAM (GDDR) для хранения текстур, используемых для рендеринга кадров на экране.Помимо тактовой частоты графического процессора, эта графическая память является самым важным фактором, определяющим количество кадров, которые вы получаете каждую секунду.

Графическая карта должна использовать интерфейс PCI Express, который соединяет ее с материнской платой, только когда ей необходимо взаимодействовать с процессором или загружать текстуры из системной памяти (ОЗУ компьютера). Это не должно происходить часто, поскольку современные видеокарты имеют много собственной выделенной оперативной памяти. И даже если / когда это произойдет, после того, как текстуры были переданы через интерфейс PCI Express из системной RAM и были загружены в память видеокарты, они остаются там.Причина в том, что графическая память во много раз быстрее оперативной памяти системы.

ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC + использует PCIe 4.0

Ни одна из доступных сегодня видеокарт не требует полной пропускной способности, обеспечиваемой слотами PCI Express 4.0 x16. Для получения дополнительной информации прочтите наш анализ влияния PCI Express 4.0 на PCI Express 3.0 на современные настольные компьютеры: PCI Express 4 vs PCIe 3: есть ли улучшение производительности?

Как насчет совместимости версий PCI Express?

Все версии PCI Express совместимы друг с другом.Например, видеокарта PCI Express 4.0 работает, даже если вы подключаете ее к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express ограничена самым маленьким фактором. Например, если вы подключаете твердотельный накопитель PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0, этот SSD работает на PCIe 3.0. Вместо доступа к полосе пропускания 7,88 ГБ / с он может использовать только 3,94 ГБ / с, поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.

У вас есть еще вопросы по PCI Express?

Теперь вы должны лучше понимать, что такое PCI Express, и больше разбираться в различных типах слотов, линий и версий PCIe.У вас есть еще вопросы, на которые мы могли бы ответить? Если да, или если у вас есть что добавить к этой статье, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже.

Все, что вам нужно знать о PCI Express

Мы участвуем в программе Amazon Services LLC Associates, партнерской рекламной программе, разработанной для того, чтобы мы могли получать вознаграждение за счет ссылок на Amazon.com и связанные с ней сайты.

[nextpage title = ”Introduction”]
Со времени выпуска первого ПК, выпущенного в 1981 году, в компьютере были слоты расширения, в которые можно было установить дополнительные карты, чтобы добавить возможности, недоступные на материнской плате компьютера.В настоящее время наиболее распространенный тип доступных слотов расширения называется PCI Express. В этом руководстве вы узнаете все, что вам нужно знать об этом типе подключения: как оно работает, версии, слоты и многое другое.
Прежде чем говорить о PCI Express, мы должны немного поговорить об истории слотов расширения ПК и их основных проблемах, чтобы вы могли понять, чем отличается PCI Express.


Ниже мы перечисляем наиболее распространенные типы слотов расширения, которые были выпущены для ПК на протяжении всей его истории:
  • ISA (стандартная отраслевая архитектура)
  • MCA (Микроканальная архитектура)
  • EISA (Расширенная отраслевая стандартная архитектура)
  • VLB (местный автобус VESA)
  • PCI (соединение периферийных компонентов)
  • PCI-X (расширенное соединение периферийных компонентов)
  • AGP (порт ускоренной графики)
  • PCI Express (Экспресс межсоединения периферийных компонентов)

Новые типы слотов расширения выпускаются всякий раз, когда оказывается, что доступные типы слотов слишком медленные для определенных приложений.Например, исходный слот ISA, доступный на исходном IBM PC и на IBM PC XT и их клонах, имел максимальную теоретическую скорость передачи (т. Е. Пропускную способность) всего 4,77 МБ / с (4,77 МГц, передача восьми битов за тактовый цикл) . 16-разрядная версия ISA, запущенная с IBM PC AT в 1984 году, почти удвоила доступную полосу пропускания до 8 МБ / с (8 МГц, передавая 16 бит каждые два тактовых цикла; каждый цикл доступа на шине ISA занимает два тактовых импульса. будет завершено), но это число было чрезвычайно низким даже в то время для приложений с высокой пропускной способностью, таких как видео.
Затем IBM выпустила слот MCA для своей линейки компьютеров PS / 2, и, поскольку он был защищен авторским правом, другие производители могли использовать его только в том случае, если они вошли в схему лицензирования с IBM, и только пять компаний сделали это (Apricot, Dell, Tandy, Исследовательские машины и Оливетти). Таким образом, слоты MCA были ограничены несколькими моделями ПК этих брендов. Девять производителей ПК присоединились к созданию слота EISA, но это не увенчалось успехом по двум причинам. Во-первых, он поддерживал совместимость с исходным слотом ISA, поэтому его тактовая частота была такой же, как у 16-битного слота ISA.Во-вторых, в альянс не вошли производители материнских плат, поэтому пользователи, которые делали это самостоятельно, и другие производители не имели доступа к этому слоту, как это произошло со слотом MCA.
Первым выпущенным настоящим высокоскоростным слотом был VLB. Более высокая скорость была достигнута за счет привязки слота к локальной шине ЦП, то есть к внешней шине ЦП. Таким образом, слот работал с той же скоростью, что и внешняя шина ЦП, которая является самой быстрой шиной, доступной на ПК. В таблице ниже мы указываем, что этот слот использует тактовую частоту 33 МГц, но фактическая тактовая частота будет зависеть от используемого процессора.(Большинство ЦП в то время использовали внешнюю тактовую частоту 33 МГц, но также были доступны ЦП с внешней тактовой частотой 25 МГц и 40 МГц.) Проблема с этой шиной заключалась в том, что она была разработана специально для локальной шины процессоров класса 486. . Когда был выпущен процессор Pentium, он был несовместим с ним, так как использовал локальную шину с другими характеристиками (внешняя тактовая частота 66 МГц вместо 33 МГц и 64-битная передача данных вместо 32-битной).
Первое общеотраслевое решение появилось в 1992 году, когда Intel возглавила отрасль, создав «окончательный» слот расширения — PCI.Позже к альянсу присоединились и другие компании, который сегодня известен как PCI-SIG (PCI Special Interest Group). PCI-SIG отвечает за стандартизацию слотов PCI, PCI-X и PCI Express. Кстати, некоторым непрофессионалам трудно провести различие между PCI, PCI-X и PCI Express («PCIe»). Несмотря на то, что эти названия похожи, они относятся к совершенно разным технологиям.
PCI — это платформенно-независимая шина, которая подключается к системе с помощью микросхемы моста (которая является частью набора микросхем материнской платы).Всякий раз, когда выпускается новый ЦП, вы все равно можете использовать ту же шину PCI, перепроектировав микросхему моста вместо того, чтобы модернизировать шину, что было нормой до создания шины PCI.
Шина — это путь данных, к которому вы можете подключить несколько устройств одновременно, разделяя этот путь данных. Самыми очевидными устройствами, подключенными к шине PCI, были слоты расширения, но интегрированные компоненты, доступные на материнской плате, такие как встроенный сетевой чип, могли быть подключены к шине PCI.
Хотя теоретически возможны и другие конфигурации, наиболее распространенной реализацией шины PCI была тактовая частота 33 МГц с 32-битным каналом передачи данных, обеспечивающая пропускную способность 133 МБ / с.
Шина PCI-X — это версия шины PCI, работающая с более высокими тактовыми частотами и с более широкими путями передачи данных для серверных материнских плат, обеспечивающая более высокую пропускную способность для устройств, требующих большей скорости, таких как высокопроизводительные сетевые карты и контроллеры RAID.
Когда шина PCI оказалась слишком медленной для высокопроизводительных видеокарт, был разработан слот AGP. Этот слот использовался исключительно для видеокарт.
Затем, наконец, PCI-SIG разработал соединение под названием PCI Express (ранее известное как «3GIO» и официально сокращенное как «PCIe», хотя большинство людей неправильно сокращают его как «PCI-E»).Несмотря на свое название, PCI Express кардинально отличается от шины PCI.

  1. 1. PCI — это шина, а PCI Express — соединение точка-точка, т.е. соединяет только два устройства; никакое другое устройство не может использовать это соединение. Чтобы уточнить, на материнской плате, использующей стандартные слоты PCI, все устройства PCI подключены к шине PCI и используют один и тот же путь данных, поэтому узкое место (т. Е. Снижение производительности, потому что более одного устройства хотят передавать данные одновременно) может возникнуть.На материнской плате со слотами PCI Express каждый слот PCI Express подключается к набору микросхем материнской платы с помощью выделенной полосы, не разделяя эту полосу (путь данных) с другими слотами PCI Express. Кроме того, устройства, встроенные в материнскую плату, такие как сетевые контроллеры, контроллеры SATA и USB, обычно подключаются к набору микросхем материнской платы с помощью выделенных соединений PCI Express.
  2. 2. PCI и все другие виды слотов расширения используют параллельную связь, в то время как PCI Express основан на высокоскоростной последовательной связи.
  3. 3. PCI Express основан на отдельных линиях, которые можно сгруппировать для создания соединений с более высокой пропускной способностью. Символ «x», следующий за описанием соединения PCI Express, относится к количеству линий, используемых этим соединением.

Соединение PCI Express является предметом этого руководства. Мы более подробно рассмотрим, как это работает на следующих страницах.
Ниже приведена таблица, в которой сравниваются основные характеристики слотов расширения, которые когда-либо существовали для ПК.

Паз Часы Количество бит Данные за такт Пропускная способность
ISA 4,77 МГц 8 1 4,77 МБ / с
ISA 8 МГц 16 0,5 8 МБ / с
MCA 5 МГц 16 1 10 МБ / с
MCA 5 МГц 32 1 20 МБ / с
EISA 8.33 МГц 32 1 33,3 МБ / с (обычно 16,7 МБ / с)
VLB 33 МГц 32 1 133 МБ / с
PCI 33 МГц 32 1 133 МБ / с
PCI-X 66 66 МГц 64 1 533 МБ / с
PCI-X 133 133 МГц 64 1 1066 МБ / с
PCI-X 266 133 МГц 64 2 2132 МБ / с
PCI-X 533 133 МГц 64 4 4266 МБ / с
AGP x1 66 МГц 32 1 266 МБ / с
AGP x2 66 МГц 32 2 533 МБ / с
AGP x4 66 МГц 32 4 1066 МБ / с
AGP x8 66 МГц 32 8 2133 МБ / с
PCIe 1.0 х1 2,5 ГГц 1 1 250 МБ / с
PCIe 1.0 x4 2,5 ГГц 4 1 1000 МБ / с
PCIe 1.0 x8 2,5 ГГц 8 1 2000 МБ / с
PCIe 1.0 x16 2,5 ГГц 16 1 4000 МБ / с
PCIe 2.0 x1 5 ГГц 1 1 500 МБ / с
PCIe 2.0 x4 5 ГГц 4 1 2000 МБ / с
PCIe 2.0 x8 5 ГГц 8 1 4000 МБ / с
PCIe 2.0 x16 5 ГГц 16 1 8000 МБ / с
PCIe 3.0 x1 8 ГГц 1 1 1000 МБ / с
PCIe 3.0 x4 8 ГГц 4 1 4000 МБ / с
PCIe 3.0 x8 8 ГГц 8 1 8000 МБ / с
PCIe 3.0 x16 8 ГГц 16 1 16000 МБ / с

[nextpage title = «От параллельного к последовательному»]
Соединение PCI Express представляет собой выдающийся прогресс в способах связи периферийных устройств с компьютером. Она во многом отличается от шины PCI, но наиболее важным является способ передачи данных.Соединение PCI Express — еще один пример тенденции перехода от параллельной передачи данных к последовательной. Другие распространенные интерфейсы, использующие последовательную связь, включают USB, Ethernet (сеть), а также SATA и SAS (хранилище).
До появления PCI Express все шины ПК и слоты расширения использовали параллельную связь. При параллельной связи несколько битов передаются по каналу данных одновременно, параллельно. При последовательной связи только один бит передается по пути данных за такт.Во-первых, это делает параллельную связь быстрее, чем последовательную, поскольку чем больше количество битов, передаваемых за один раз, тем быстрее будет связь.
Параллельная связь, однако, страдает некоторыми проблемами, которые не позволяют передаче достигать более высоких тактовых частот. Чем выше частота, тем больше будут проблемы с электромагнитными помехами (EMI) и задержкой распространения.
Когда электрический ток течет по проводу, вокруг него создается электромагнитное поле.Это поле может наводить электрический ток на соседний провод, искажая передаваемую по нему информацию. Как и при параллельной передаче, одновременно передается несколько битов, причем каждый бит участвует в передаче по одному проводу. Например, при 32-битной связи (такой как стандартный слот PCI) необходимо иметь 32 провода только для передачи данных, не считая дополнительных управляющих сигналов, которые также необходимы. Чем выше часы, тем больше проблема с электромагнитными помехами.

Рисунок 1: Биты поступают на приемник, который был поврежден из-за электромагнитных помех

Как мы уже отмечали ранее, каждый бит при параллельной передаче данных передается по отдельному проводу, но практически невозможно сделать эти 32 провода одинаковыми по длине на материнской плате. При более высоких тактовых частотах данные, передаваемые по более коротким проводам, поступают раньше, чем данные, передаваемые по более длинным проводам. То есть биты при параллельной передаче могут поступать с задержкой.Как следствие, принимающее устройство должно ждать прибытия всех битов, чтобы обработать полные данные, что представляет собой значительную потерю производительности. Эта проблема известна как задержка распространения и усугубляется с увеличением тактовой частоты.

Рисунок 2: Биты не по порядку поступают на приемник из-за задержки распространения

Проект коммуникационной шины с использованием последовательной связи проще реализовать, чем проект с использованием параллельной связи, поскольку для передачи данных требуется меньше проводов.Для типичной последовательной связи необходимы четыре провода — два для передачи данных и два для приема, обычно с техникой защиты от электромагнитных помех, называемой отменой или дифференциальной передачей. При отмене один и тот же сигнал передается по двум проводам, причем второй провод передает сигнал «зеркально» (инвертированная полярность) по сравнению с исходным сигналом, как вы можете видеть на рисунке 3. Когда приемник получает сигнал, он может сравните два сигнала, которые должны быть равны, но «отражены».«Разница между двумя сигналами — это шум, благодаря чему приемнику очень просто узнать, что такое шум, и отбросить его.

Рисунок 3: Техника отмены

Помимо обеспечения большей устойчивости к электромагнитным помехам, последовательная связь не страдает задержками распространения. Таким образом, они могут легче достичь более высоких тактовых частот, чем параллельная связь.
Еще одно очень важное различие между параллельной связью и последовательной связью состоит в том, что параллельная связь обычно является полудуплексной (одни и те же провода используются для передачи и приема данных) из-за большого количества проводов, необходимых для ее реализации.Последовательная связь является полнодуплексной (есть отдельный набор проводов для передачи данных и другой набор проводов для приема данных), потому что для этого требуется всего два провода в каждую сторону. При полудуплексной связи два устройства не могут разговаривать друг с другом одновременно; либо один, либо другой передает данные. При полнодуплексной связи оба устройства могут передавать данные одновременно.
Это основные причины, по которым инженеры использовали последовательную связь вместо параллельной связи с PCI Express.
Теперь вы можете спросить себя: «Разве последовательная связь не медленнее?» Это зависит от того, что вы сравниваете. Если вы сравните параллельную связь 33 МГц, передающую 32 бита за такт, она будет в 32 раза быстрее, чем последовательная связь 33 МГц, передающая только один бит за раз. Однако, если вы сравните ту же параллельную связь с последовательной связью, работающей с гораздо более высокой тактовой частотой, последовательная связь может быть на самом деле намного быстрее. Просто сравните пропускную способность исходной шины PCI, которая составляет 133 МБ / с (33 МГц x 32 бита), с самой низкой пропускной способностью, которую вы можете получить при подключении PCI Express (250 МБ / с, 2.5 ГГц x 1 бит).
Представление о том, что последовательная связь «всегда» медленнее, чем параллельная, исходит от старых компьютеров, на которых были порты, называемые «последовательным портом» и «параллельным портом». В то время параллельный порт был намного быстрее последовательного порта. Это было из-за того, как были реализованы эти порты. Это не означает, что последовательная связь всегда медленнее, чем параллельная.
Давайте теперь поговорим о том, как работает связь PCI Express.
[nextpage title = ”Operation Modes”]
Соединение PCI Express основано на концепции «полосы», то есть однобитной, полнодуплексной, высокоскоростной последовательной связи.Дорожки можно сгруппировать для увеличения пропускной способности. Например, когда два устройства используют четыре полосы для своего соединения, они считаются соединением «x4» и смогут обеспечить в четыре раза большую пропускную способность, чем одно соединение, то есть одна линия. На рисунке 4 мы проиллюстрировали два подключенных устройства, использующих две полосы, т. Е. Соединение «x2». Хотя теоретически можно сгруппировать любое количество дорожек от одной до 32, наиболее распространенными числами являются x4, x8 и x16.

Рисунок 4: Подключение PCI Express x2

PCI Express 1.0 и 2.0 используют систему кодирования 8b / 10b (которая является той же кодировкой, что и в Fast Ethernet, т. Е. В сетях 100 Мбит / с). Это означает, что каждые восемь бит данных кодируются и передаются как 10-битное число. Обычно, чтобы преобразовать число, указанное в битах в секунду (бит / с) в байты в секунду (Б / с), вам нужно разделить его на восемь, поскольку байт представляет собой группу из восьми бит. Однако из-за кодировки 8b / 10b нам нужно сделать это деление на 10, а не на восемь. Вот почему с часами 2.При 5 ГГц и 5 ГГц пропускная способность этих подключений x1 составляет 250 МБ / с и 500 МБ / с соответственно, а не 312,5 МБ / с и 625 МБ / с. Два добавленных дополнительных бита называются «служебными», и они «съедают» 20% полосы пропускания канала.
PCI Express 3.0 использует другую систему кодирования, называемую 128b / 130b. Как вы можете догадаться, эта система кодирования передает каждые 128 бит данных в виде 130-битного числа, что обеспечивает гораздо меньшие накладные расходы. Для передачи 128 бит данных PCI Express 3.0 требуется только два дополнительных бита, тогда как в предыдущих версиях требовалось 32 дополнительных бита (два на каждые восемь бит).Из-за этого требования к меньшим накладным расходам PCI Express 3.0 может обеспечить удвоенную пропускную способность PCI Express 2.0 с тактовой частотой 8 ГГц вместо 10 ГГц.
PCI Express 4.0, который будет выпущен через пару лет, будет поддерживать ту же кодировку, что и PCI Express 3.0, удваивая тактовую частоту и, следовательно, удваивая доступную пропускную способность.

Ревизия Кодировка Часы Пропускная способность (x1)
1.0 8b / 10b 2,5 ГГц 250 МБ / с
2,0 8b / 10b 5 ГГц 500 МБ / с
3,0 128b / 130b 8 ГГц 1 ГБ / с
4,0 128b / 130b 16 ГГц 2 ГБ / с

Как объяснено, группировка полос позволяет умножать полосу пропускания на количество используемых полос. Итак, соединение x8 с PCI Express 2.0 будет иметь пропускную способность 4 ГБ / с (500 МБ / с x 8), а соединение x16 с PCI Express 2.0 будет иметь пропускную способность 8 ГБ / с (500 МБ / с x 16). Соединение x16 с PCI Express 3.0 будет иметь пропускную способность 16 ГБ / с (1 ГБ / с x 16).
[nextpage title = ”Слоты и карты”]
Спецификация PCI Express позволяет слотам иметь разные физические размеры в зависимости от количества линий, подключенных к слоту. См. Рисунок 5. Это позволяет уменьшить размер пространства, необходимого на материнской плате. Например, если требуется слот с соединением x1, производитель материнской платы может использовать слот меньшего размера, что сэкономит место на материнской плате.
Однако более крупные слоты могут иметь меньше линий, чем показано на диаграмме на рисунке 5. Например, на многих материнских платах есть слоты x16, которые подключены к линиям x8, x4 или даже x1. При использовании больших слотов важно знать, действительно ли их физические размеры соответствуют их скорости. Более того, некоторые слоты могут снижать свою скорость, когда их полосы являются общими. Самый распространенный сценарий — на материнских платах с двумя или более слотами x16. На нескольких материнских платах всего 16 линий, соединяющих первые два слота x16 с контроллером PCI Express.Это означает, что при установке одной видеокарты у нее будет доступная пропускная способность x16, но при установке двух видеокарт каждая видеокарта будет иметь пропускную способность x8 каждая.


Эта информация должна содержаться в руководстве к материнской плате. Но практический совет — загляните внутрь гнезда, чтобы увидеть, сколько в нем контактов. Если вы видите, что контакты на слоте PCI Express x16 уменьшены до половины от того, что должно быть, это означает, что хотя этот слот физически является слотом x16, на самом деле он имеет восемь линий (x8).Если в этом же слоте вы видите, что количество контактов уменьшено до четверти от того, что должно быть, вы видите слот x16, который на самом деле имеет только четыре полосы (x4). Важно понимать, что не все производители материнских плат следуют этому правилу; некоторые по-прежнему используют все контакты, даже если слот подключен к меньшему количеству дорожек. Лучший совет — проверить правильную информацию в руководстве к материнской плате.
Малоизвестным фактом является то, что вы можете установить любую карту расширения PCI Express в любой слот PCI Express.Например, вы можете установить карту расширения x1 в любой слот PCI Express; его не нужно устанавливать в слот x1. Итак, если у вас есть карта расширения x4, но на вашей материнской плате нет слота x4 PCI Express, нет проблем; просто установите его в слот x8 или x16.
То же самое и с «большими» картами. Например, вы можете установить видеокарту x16 в «меньший» слот. (Слот, однако, должен иметь открытую заднюю часть; в противном случае карта расширения большего размера не подойдет. Вопрос о том, предоставлять ли слоты с открытой задней стороной, зависит от производителя материнской платы.) Единственным недостатком является то, что он будет иметь только максимальную пропускную способность, предоставляемую слотом; то есть, если вы установите видеокарту x16 в слот x4, для нее будет доступна только пропускная способность x4. С другой стороны, такая установка может быть полезна в некоторых ситуациях, например, при сборке компьютера с несколькими видеокартами, чтобы иметь доступ к нескольким дисплеям, и вас не беспокоит производительность в играх.
Для достижения максимально возможной производительности и карта расширения, и контроллер PCI Express (доступный внутри ЦП или внутри набора микросхем материнской платы, в зависимости от вашей системы) должны быть одной и той же версии.Если у вас есть видеокарта PCI Express 2.0 и вы устанавливаете ее в систему с контроллером PCI Express 3.0, вы будете ограничены пропускной способностью PCI Express 2.0. Та же видеокарта, установленная в старой системе с контроллером PCI Express 1.0, будет ограничена пропускной способностью PCI Express 1.0.

Рисунок 5: Типы слотов PCI Express

Рисунок 6: Подробная информация о разъемах PCI и PCI Express на материнской плате

Рисунок 7: Различия в граничных контактах видеокарт PCI Express, AGP и PCI

Последнее обновление 2021-05-14 в 17:37 / Партнерские ссылки / Изображения из Amazon Product Advertising API

Руководство Matrox по различным типам слотов расширения и карт расширения

Потенциальная пропускная способность PCI и PCIe

Более высокая потенциальная полоса пропускания, которую обеспечивают определенные типы слотов, не обязательно приводит к пропорционально более высокой производительности.Пропускная способность, связанная с каждым типом слота, является максимально достижимой и подвержена ограничениям из-за накладных расходов на программное обеспечение (например, активности операционной системы) и того, насколько приложение максимально использует использование. Например, простое 2D-приложение, такое как электронная таблица или текстовый редактор, с меньшей вероятностью получит преимущества от этой более высокой пропускной способности. Интенсивные 3D-программы, работающие в реальном времени, с большей вероятностью будут использовать такую ​​дополнительную пропускную способность.

Различия в этих полосах пропускания влияют только на скорость, с которой данные передаются между графическим оборудованием и остальной частью компьютера.Эти полосы пропускания не влияют на скорость самого графического чипа и не влияют напрямую на скорость остальной части компьютера.

Спецификация PCI Express также определяет обратную совместимость между устройствами PCI Express. То есть устройство, разработанное для Gen-3 PCI Express, функционирует на скоростях Gen-2 при подключении к устройству Gen-2, устройство Gen-2 работает на скоростях Gen-1 при подключении к устройству Gen-1 и т. Д. .

Ниже приводится сводная информация о различиях в потенциальной полосе пропускания между различными типами слотов.

Ширина звена * PCI-e Gen-1 PCI-e Gen-2 PCI-e Gen-3
x1 250 МБ / с 500 МБ / с 1 ГБ / с
x4 1 ГБ / с 2 ГБ / с 4 ГБ / с
x8 2 ГБ / с 4 ГБ / с 8 ГБ / с
x16 4 ГБ / с 8 ГБ / с 16 ГБ / с
  • Ширина канала позволяет оценить возможности передачи данных в одном направлении.Поскольку каждая полоса PCI Express содержит как восходящий, так и нисходящий канал, эффективная полоса пропускания удваивается. Числа в этой таблице представляют максимальную пропускную способность, доступную в каждом направлении.

  • В то время как скорость последовательных данных увеличилась только с 5 Гбит / с до 8 Гбит / с по сравнению с PCI Express второго поколения, кодирование последовательных данных изменилось, обеспечивая более эффективную передачу и эффективно удваивая скорость передачи данных по PCI Gen-2. Выражать.

Рекомендации по пропускной способности PCI Express®, когда карты захвата и графические карты находятся в одной системе

Хотя входные разрешения и форматы должны приниматься во внимание, архитектура уровня системной шины также играет важную роль в оптимизации системы для достижения наилучшей возможной производительности.

Требования к пропускной способности источника входного сигнала

Любая архитектура захвата получает данные из внешних источников и передает их одному или нескольким графическим ядрам для отображения. Входы могут принимать разные формы: IP, DisplayPort, HDMI, DVI, аналоговый RGB, компонентное видео или даже стандартные ТВ-входы с использованием композитных или Y / C сигналов. Каждый из этих входов создает различную нагрузку на систему с точки зрения количества передаваемых данных.

Полоса пропускания, необходимая для передачи захваченного потока в компьютерной системе, зависит от входного разрешения, формата и организации кадрового буфера. Формат ввода относится как к глубине пикселя (8- или 10-бит), так и к формату пикселей (4: 4: 4, 4: 2: 2 или 4: 2: 0), а организация буфера кадра обычно является линейной или планарной. Хотя буфер кадра может быть 24-битным, системные передачи выполняются 8-, 16- или 32-битными «порциями». Приведенная ниже формула дает приблизительное значение полосы пропускания, требуемой для данного входного потока, и предполагает планарную организацию буфера кадра.

В некоторых случаях возможно захватить источники и передать их внутренне, используя 16-битный формат YUV. Это уменьшит полосу пропускания системы, необходимую для передачи входных данных, но также ухудшит качество захвата (поскольку для представления каждого пикселя используется меньше данных). Эту опцию следует использовать только при необходимости и с источниками, где можно пожертвовать качеством ввода. Полоса пропускания, требуемая для любого источника входного сигнала, может быть выражена следующим образом:


BW = res x x res y x fps x k pixel_factor

Где fps и kpixel_factor представляют количество кадров в секунду и количество байтов, занимаемых каждым пикселем, соответственно.В аналоговом RGB, компонентном и DVI режимах для каждого пикселя обычно требуется 4 байта. В режимах ТВ (или когда данные представлены как 16-битные данные YUV) для каждого пикселя требуется 2 байта.

В таблице ниже приведены сводные данные о факторах пикселей для различных значений глубины пикселей и форматов пикселей.

4: 4: 4 4: 2: 2 4: 2: 0
8-битный 4 2 1.5
10-битный 6 4 3

Например, для источника высокой четкости, захваченного с разрешением 1920 × 1080p60, требуется следующая полоса пропускания:

ЧБ 1080p = 1920 x 1080 x 60 x 4 ≈ ​​500 МБ / с

Для источника NTSC с частотой 60 Гц (чересстрочная развертка) требуется следующая полоса пропускания:

BW NTSC = 720 x 480 x 30 x 2 ≈ 21 МБ / с

Вот несколько примеров приблизительной пропускной способности в зависимости от форматов разрешения / пикселей:

4: 4: 4 4: 2: 2 4: 2: 0
8-битный 1000 МБ / с 500 МБ / с 375 МБ / с
10-битный 500 МБ / с 250 МБ / с 185 МБ / с

Для получения дополнительной информации о сэмплах и форматах видео см. Следующие ресурсы:

Независимо от разрешения и формата различных входов доступная пропускная способность системы не должна превышаться.Это приведет к снижению производительности системы и / или нестабильности.

Обзор архитектуры PCI Express

Чтобы понять, как архитектура системы влияет на доступную полосу пропускания, полезно иметь базовое представление об архитектуре PCI Express. В этом разделе дается краткое описание архитектуры PCI Express, чтобы предоставить достаточно информации для понимания расчетов пропускной способности, представленных далее в этом обсуждении.

Чтобы максимизировать возможности передачи данных в системе, предпочтительнее иметь максимально возможную ширину полосы движения по всей системе.

Объяснение

линий PCIe — сколько вам нужно на материнской плате?

Введение

PCI Express, PCIe или Peripheral Component Interconnect Express, может быть довольно сложной компьютерной спецификацией. Когда ваш компьютер загружается в первый раз, PCIe определяет устройства, которые подключены или подключены к материнской плате. Он определяет связи между каждым устройством, создает карту трафика и согласовывает ширину каждой ссылки. Эта идентификация устройств и соединений использует тот же протокол, что и PCI, поэтому никаких изменений при переходе с PCI на PCIe в программном обеспечении или операционных системах не требовалось.

Соединение PCIe состоит из одной или нескольких (на данный момент до шестнадцати) линий передачи данных, соединенных последовательно. Каждая полоса состоит из двух пар проводов, одна для передачи, другая для приема. В одном слоте PCIe имеется 1, 4, 8 или 16 линий, обозначаемых как x1, x4, x8 или x16. В этом разница между соединениями PCI, которые являются параллельными (32-битная или 64-битная двунаправленная параллельная шина), и PCIe, который в основном является последовательной версией PCI.

Если вам нужен портативный компьютер со слотами расширения — см. «Портативные компьютеры со слотами расширения».

`

Как работают линии PCIe?

PCIe — это многоуровневый протокол, уровни которого являются уровнем транзакции, уровнем канала данных и физическим уровнем. Уровень канала передачи данных подразделяется на уровень управления доступом к среде передачи (MAC). Каждая полоса состоит из двух однонаправленных дифференциальных пар, работающих на скорости 2,5, 5, 8 или 16 Гбит / с, в зависимости от согласованных возможностей. С другой стороны, передача и прием являются отдельными дифференциальными парами, что в сумме дает до четырех проводов данных на полосу.

Каждая полоса представляет собой независимое соединение между контроллером PCI чипсета процессора (южный мост) или самим процессором (который почти всегда является слотом для видеокарты) и картой расширения. Пропускная способность линейно масштабируется, поэтому четырехполосное соединение будет иметь в два раза большую пропускную способность, чем двухполосное соединение. В зависимости от требований карты расширения к полосе пропускания может потребоваться соответствующий размер слота.

From How Stuff Works

Физический слот PCIe x16 может вмещать карту x1, x4, x8 или x16 и может работать с картой x16 при x16, x8, x4 или x1.В слот PCIe x8 можно установить карту x1, x4 или x8, но нельзя установить карту x16. Чтобы еще больше запутать дело, существуют разные версии интерфейса PCIe. Также возможно, что материнская плата может иметь несколько размеров слотов и также различных версий PCIe: 1.0a, 1.1, 2.0, 2.1, 3.0, 3.1, 4.0 и скоро появится 5.0. (Ссылка на https://en.wikipedia.org/wiki/PCI_Express#PCI_Express_5.0)

Шина и теоретическая пропускная способность доступны
АВТОБУС Пропускная способность
PCI 1056 Мбит / с
AGP 8x 2.1 Гбит / с
PCIe 1.0 / x4 1 Гбит / с
PCIe 1.0 / x8 2 Гбит / с
PCIe 1.0 / x16 4 Гбит / с
PCIe 2.0 / x4 2 Гбит / с
PCIe 2.0 / x8 4 Гбит / с
PCIe 2.0 / x16 8 Гбит / с
PCIe 3.0 / x1 1,97 Гбит / с
PCIe 3.0 / x4 3.94 Гбит / с
PCIe 3.0 / x8 7,88 Гбит / с
PCIe 3.0 / x16 15,75 Гбит / с
PCIe 4.0 / x1 3,94 Гбит / с
PCIe 4.0 / x4 7,88 Гбит / с
PCIe 4.0 / x8 15,75 Гбит / с
PCIe 4.0 / x16 31,5 Гбит / с
PCIe 5.0 / x16

Firewire 400/800

63 Гбит / с

400/800 Мбит / с

USB 1.0 12 Мбит / с
USB 2.0 480 Мбит / с
USB 3.0 4,8 Гбит / с
USB 3.1 10 Гбит / с
Гигабитный Ethernet 1 Гбит / с
IDE (ATA 100) 800 Мбит / с
IDE (ATA 133) 1064 Мбит / с
SATA 1,5 Гбит / с
SATA III 3 Гбит / с
SATA 6 6 Гбит / с

Почему каналы PCIe имеют значение?

Функционирует на линиях PCIe вашего процессора

Control :
  • Бортовое видео
  • PCIe 3.0 слот x16 (обычно для видеокарты)
  • 2 / U.2 (на некоторых досках энтузиастов)
  • LAN (на некоторых платах для энтузиастов)

Другие функции используют линии шины PCIe вашего CHIPSET. Функции, которыми может управлять канал PCIe Lanes от CHIPSET:

  • жестких дисков SATA
  • Встроенный звук
  • Встроенный RAID
  • Встроенный сетевой контроллер / LAN
  • Все слоты PCIe, кроме первого
  • Thunderbolt
  • 2 / ед.2

Заявленное количество полосы пропускания PCIe, требуемой для отдельных компонентов:

  • 8–16 линий — видеокарты x16 PCIe (каждая)
  • 8–16 дорожек — другие специализированные карты PCIe
  • 4-х полосный — м.2 Драйв
  • 4 полосы — Thunderbolt (использует 4 полосы PCIe 3.0)
  • 4 полосы — аппаратные RAID-контроллеры
  • 2 полосы (каждая) — SSD-накопители
  • 2 полосы — USB 3.1 (поколение 2)
  • 1 линия — USB 3.0 (USB 3.1 Gen.1)
  • 1-й переулок — Звук
  • 1-полосный — Сетевые контроллеры

Какие микросхемы имеют больше всего линий PCIe?

Различные микросхемы поддерживают разное количество линий PCIe. Например: Intel Core i5 или i7-8700K или i9-8950HK имеют до 1 × 16, 2 × 8, 1 × 8 + 2 × 4 с максимум 16 линиями PCIe.Кроме того, модели i7 от 6850K и выше имеют 40 полос. Intel Xeon E5-4669 v4 имеет максимум 40 линий PCIe на PCIe 3.0, тогда как E7-8894 v4 имеет «только» 32 линии (на процессор). AMD повысила ставку со своими процессорами EPYC — у них 128 линий PCIe 3.0.

В современной индустрии высоких технологий это действительно усложняется тем, что производители материнских плат должны заставлять свои материнские платы поддерживать ряд процессоров, которые могут иметь разное количество поддерживаемых линий PCIe. Таким образом, материнская плата, использующая микросхему i7-6850K, может иметь возможность адресовать несколько слотов на уровне x16, тогда как с «меньшим» чипом, т.е.У i7-8700K может быть меньше линий, только один слот — x16. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, NVME и другие типы расширений требуют линий PCIe. Поскольку NVME является обязательной функцией для современной материнской платы, теперь для слотов расширения доступно еще меньше линий.

Выяснить, как максимально эффективно использовать материнскую плату с точки зрения производительности приложений, становится еще труднее, когда вам нужно выбрать способ подключения к реальному миру. Распределение полосы PCIe может повлиять на производительность высокоскоростных плат, таких как RAID-контроллеры, когда они работают с почти максимальной емкостью (что теперь возможно благодаря быстрому хранилищу SSD).

Хотя производители компьютеров изучают некоторые варианты интерфейса, отличные от PCIe, они также потребуют серьезных изменений в аппаратном обеспечении. В целом, PCIe, похоже, еще какое-то время будет иметь решающее значение, даже несмотря на то, что форм-фактор соединения продолжает развиваться.

Ссылки:

Сайт Tested.com Адама Сэвиджа дал хорошее объяснение скорости PCIe и сравнение с Thunderbolt.

Anandtech хорошо описала набор микросхем Z170 и компромиссы, которые производители плат должны сделать при выборе способа настройки PCH

.

И вот хороший пост, объясняющий, как преобразовать GT / s в Gbps

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.