PCI Express x16: поколения — пропускная способность и прочее
Здравствуйте, друзья.
Уже многие годы материнские платы оснащаются слотами стандарта PCI-E, который вытеснил своего прародителя PCI и еще более устаревшего предшественника AGP. Однако этот стандарт имеет несколько подвидов, и они могут быть расположены на материнке одновременно.
Это нередко вводит пользователей в заблуждение при выборе железа для своего компьютера. В своей статье я расскажу о PCI Express x16, так как данная спецификация является наиболее востребованной в наши дни, и вы сможете отличать её от других.
Коротко о PCI-E
Для тех, кто не в теме, первым делом объясню в двух словах, что вообще представляет собой PCI Express. Так называется современная компьютерная шина, которая предназначена для передачи данных между функциональными блоками ПК.
Однако в физическом плане это не шина, а соединение типа «точка-точка», то есть напрямую объединяет два устройства. Что можно подключить между собой? Можно соединить материнскую плату с видео- , аудио- и сетевыми картами, Bluetooth и Wi-Fi модулями, специализированными контроллерами диагностики и прочими устройствами. Но в основном в данный слот видеокарты.
Разновидности стандарта
В первую очередь следует отличать поколения PCI-E. В наше время самым распространенным является 3.0, но его уже активно вытесняет последователь, так как работает в два раза быстрее. Спецификация 5.0. появится только в 2019 году.
Все поколения стандарта имеют одинаковый внешний вид дорожек на материнке. Но длина их может быть разной. В частности, 4 основных размера: PCI Express x16 , x8, x4, x1. Чем выше цифра, тем шире контактная площадка.
От форм-фактора зависит количество максимальных подключений, которое интерфейс способен передавать на карту и обратно. Эти соединения правильнее называть линиями, которые состоят из двух сигнальных пар: одна передает информацию, другая — принимает. Скорость передачи данных определяется версией PCI-E.
Скорости и совместимость
Чтобы вы лучше понимали, о чем я говорю, ознакомьтесь с таблицей:
| Версия | Подключения (в гигабайтах за секунду) | ||||
| х1 | х2 | х4 | х8 | х16 | |
| 1.0 | 0.25 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 4.0 |
| 2.0 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 4.0 | 8.0 |
| 3.0 | 0.98 | 1.97 | 3.94 | 7.88 | 15.8 |
| 4.0 | 1.96 | 3.94 | 7.88 | 15.75 | 31.5 |
| 5.0 | 3.93 | 7.88 | 15.75 | 31.51 | 63.0 |
Пропускная способность PCI Express x16 в наиболее распространенном ныне третьем поколении составляет 4 ГБ/с в каждую сторону. Перемножив их, мы получаем общую цифру 16 ГБ/с, но на практике немного меньше. Этого вполне достаточно для современных видеокарт.
Учитывайте, что устройство меньшего форм-фактора можно вставить в больший слот, но оно будет работать на собственной скорости. Например, видеокарта имеет интерфейс х4, а материнка — х16; они совместимы между собой, однако слот не способен добавить девайсу мощности. В свою очередь, вставить устройство с большим интерфейсом, чем имеет материнка, не получится даже физически.
На этом всё.
Пока-пока.
profi-user.ru
Разборный гибкий удлиннитель PCI-E 1x -> 16x: перекуём кирку на…
Обычно домашний ПК обходится одной видеокартой, вставленной в PCI-E слот перпендикулярно материнской платой, или вообще встроенным видеоядром, но так бывает не всегда.До недавнего времени удлиннители PCI-E были экзотикой. С ними сталкивались в основном сборщики серверного оборудования и энтузиасты, собиравшие ПК в уникальных корпусах наподобие такого:
Гибкий удлиннитель позволял расположить карту расширения параллельно материнской плате, за счёт чего можно было выиграть несколько сантиметров в толщине корпуса, или облегчить тепловой режим устройства, а в корпусах типа 1U по-другому было вообще никак.
Выглядели они тогда вот так:
Всё изменилось тогда, когда в широкие массы шагнул майнинг криптовалют.
Удлиннители оказались широко востребованы, так как без них 5-6-7-10-12-15 видеокарт в одну материнскую плату просто невозможно включить физически — одна видеокарта с учётом системы охлаждения занимает два(а иногда и три) слота по толщине и ещё требует рядом с собой хоть немного свободного пространства для доступа воздуха. Могут последовать возражения, что система жидкостного охлаждения позволяет уменьшить толщину «бутерброда» из плат, но на практике она при этом ещё и увеличит срок окупаемости фермы, так как качественный жидкостный теплообменник — довольно недешёвое изделие.
Одной из особенностей интерфейса PCI-E является совместимость устройств и шин с различной шириной.
Устройство, рассчитанное на ширину шины х1/х2/х4/х8, свободно работает в разъёме большей ширины, оставляя незадействованными часть линий данных, а видеокарта для шины с шириной х16, как правило, способна работать в разъёмах с меньшей шириной шины, хоть и на несколько сниженной скорости:
Больше результатов тестирования видеокарты на PCI-Express разной ширины можно увидеть тут. Разумеется, чем более качественные текстуры в игре, тем больше будет падение производительности. Особенно будут страдать при этом DX9-приложения.
Так как в майнинговых задачах даже пропускной способности интерфейса PCI-E x1 более чем достаточно, то за счёт этого появилась возможность снизить себестоимость удлиннителя путём исключения лишних линий. Изделие при этом стало выглядеть вот так:
Так как PCI-E x1 содержит всего 8 сигнальных линий(две дифференциальных пары линий данных, дифференциальная пара линий тактового сигнала REFCLK, линии сигналов WAKE# и PERST#), а мощные видеокарты в любом случае оборудованы разъёмами дополнительного питания, то стало возможным уложить весь требуемый набор сигнальных линий в один стандартный 9-жильный кабель USB 3.0, за счёт чего упростилась сборка. Изделие при этом приобрело следующий вид:
— Девайс приехал в антистатическом пакете с защёлкой.
В пакете — плата в разъём х1, плата с разъёмом х16, переходник SATA Power -> 6 pin и кабель USB 3.0(он же SuperSpeed). Длина гибкой части кабеля 530 мм, общая длина по окончаниям разъёмов 604 мм.
С разъёма SATA Power можно снять напряжения +12В(жёлтый провод), +5В(красный провод), +3,3В(оранжевый провод).
Платы PCI-Е требуют для своей работы напряжений +12В и +3,3В.
В данной версии девайса используется только линия +12В, +3,3В получается собственным преобразователем.
Для этого на плате с разъёмом х16 размещён step-down DC/DC конвертер.
В этом качестве использован FR9888,
к выходу которого подключен линейный стабилизатор AME1085.
Внешние размеры платы — 43 х 127 мм, расстояние между центрами крепёжных отверстий — 35 х 96 мм.
Качество монтажа хорошее, флюс отмыт.
Обратная сторона платы закрыта изолирующей накладкой.
На плате с разъёмом х1 кроме 9-контактного гнезда никаких элементов нет.
Сборка несложна — в разъём х16 ставится видеокарта, 9-контактные гнёзда соединяются имеющимся в комплекте кабелем,
разъём х1 подключается к материнской плате ПК, а блок питания подключается через оставшийся переходник на 6 pin.
После этого устройство готово к работе.
Видеокарта успешно запустилась и отрапортовала о работе в режиме х1.
Если в ноутбуке есть ExpressCard — всё просто, распаиваем провода согласно данной схеме:
Если нету — придётся пожертвовать старой картой miniPCI-E.
С неё удаляются все детали…
и провода распаиваются на освободившиеся места.
Если в корпусе ноутбука не хватает свободного места, то можно пожертвовать разъёмом для телефонной линии,
так как dial-up в наше время уже не актуален, а в нашей стране уже и не поддерживается основным провайдером.
Полностью собранный переходник.
После установки в переходник PCIe-miniPCIe конструкция получилась вот такая:
И на тестовом настольном ПК она не запустилась. Подозреваю, что подесятка разъёмов на пути сигнала вносят слишком большие неоднородности в линии связи, поэтому опыты, видимо, придётся временно приостановить до тех пор, пока у меня не появится ноутбучная плата, которой будет в случае чего не жалко.
Вывод: устройство полностью работоспособно в рамках заявленной производителем функциональности и рекомендуется к покупке тем, кто занимается ремонтом и диагностикой компьютерного железа. Длина кабеля позволяет вытянуть разъём для видеокарты из корпуса на стол и не дёргать каждый раз крышку и материнскую плату.
mysku.ru
Ставим вторую видеокарту в разъём PCI-Express x1 / Habr
Если в компьютере имеются 2 видеовыхода и захотелось подключить 3 монитора, то с некоторой вероятностью сделать это просто добавлением второй видеокарты не удастся — не все материнские платы имеют 2 разъёма PCI Express X16, а в многочисленные разъёмы PCI Express X1 видеокарты обычного размера не встанут из-за несовместимости по разъёму. Не все знают, что на самом деле установка длинного разъёма X16 в короткий слот возможна, поэтому не обязательно для 3-го монитора покупать другую и более дорогую материнскую плату. Способам расширения потенциальных возможностей компьютера посвящена эта статья, а также она развеивает сомнения и опасения о том, что что-то при доработке платы напильником не получится. Час работы — и 3-й монитор к Вашей системе будет подключен.Проблема установки 2 видеокарт существует из-за того, что большинство слотов PCI-Express x1 имеют пластмассовый бортик на конце, дальнем от стенки корпуса компьютера, а видеокарты не имеют прорези для совместимости с бортиком. Как показывается ниже, проблема решается простым прорезанием этого бортика.
Для чего это может понадобиться?
1) Для установки 3-го монитора в систему.
Существуют, конечно, решения с 3-м монитором без хирургических операций с разъёмами.
1.1) Купить материнскую плату бюджетного типа с видеоразъёмом, установленным на плате. Внимание! Нужно быть уверенным, что BIOS платы не отключает автоматически встроенное видео, если видит установленную видеокарту. Для некоторых, особенно, бюджетных плат, такое решение встречается. Как убедиться в неотключении встроенного видео? Скорее всего, только опытом установки (видеокарты и 2 видеодрайверов), потому что в инструкциях к плате об этом могут не написать. (Например, я когда-то подключал для проверки 3 монитора к бюджетной плате Intel (на G31), но бюджетные платы Gigabyte с 2 слотами для ОЗУ имели функцию автоматического отключения встроенной графики.)
(рис.1)
1.2) Купить видеокарту с разъёмом PCI-Express x1. Таких видеокарт немного, но они есть. news.softportal.com/nitem-5729.html, www.oszone.net/print/9646, www.oszone.net/11230/Club3D_PCIe_x1_Radeon_HD_4350.
(рис. 2)
1.3) Купить материнскую плату с 2 или более разъёмами PCI-Express x16 (многие платы не нижней ценовой категории).
(рис. 3)
1.4) Отрезать лишний текстолит от видеокарты, как, например, здесь:
www.invisiblerobot.com/pcie_x1
(рис. 4)
(в какой-то степени шутка — зачем портить видеокарту, но здесь тоже так делали:
www.overclockers.ru/hardnews/22289.shtml )
1.5) Сильно не заморачиваться, а купить матплату, на которой стоит побольше PCI-Express x16-разъёмов:
(рис. 5)
(ещё большая шутка).
Все способы предполагают материальные затраты и более ограниченный выбор вариантов конфигурации. Если уже имеется плата со свободным слотом PCI-Express x1 и видеокарта с разъёмом PCI-Express x16, проще поступить так, как описано ниже.
Способ 1.6) Сделать прорезь на любом разъёме PCIe X1, удобном для установки видеокарты.
(рис. 6)
Спецификация требует включения линий питания и заземления карты расширения, даже если используется меньшее количество соединений. Поэтому, теоретически, после подключения мы можем получить проблемы из-за неполного подключения к питанию, но на практике их нет, потому что все линии питания на видеокарте просто объединяются в одну, а на маломощных видеокартах (не выше 3850) токи питания и частоты не настолько велики, чтобы это было критично. (Для решения проблемы есть адаптер uk.startech.com/product/PEX1TO16-PCI-Express-x1-to-Low-Profile-x16-Slot-Extension-Adapter, но он не понадобится.) По крайней мере, можно так надеяться, а более мощные видеокарты уже нет оснований так включать, потому что для них начинает сказываться ограниченная пропускная способность шины (в конце статьи — ссылка, дающая ответ на вопрос, видеокарту какой мощности разумно ставить в PCIe X1, а если в 2 словах, то ничего не теряем для видеокарт уровня GF8600GT/ATI 2600XT). Да и карта становится тяжёлой, что опасно для целостности такого небольшого разъёма.
UPD 2.10.2010 13:25 Читатели в комментариях напомнили ещё несколько способов подключения 3-го монитора, от известных древних до новых.
1.7) Купить видеокарту PCI. Так подключали мониторы во времена AGP и ранее. Такие карты существуют не только очень старые — есть инициативные производители, выпускающие их сейчас на современных чипах (обычно с фантастическими ценами):
www.3dnews.ru/news/audio_videokarta_asus_pod_shinu_pci_s_podderzhkoi_hdmi_1_3a
www.newegg.com/Product/Product.aspx?Item=N82E16814131082
www3.pny.com/8400-GS-512MB-PCI-Low-Profile-P2679C269.aspx
www.thg.ru/technews/20070820_110407.html
Исключение: как указал читатель Silent forest, нельзя добиться результата, если PCI-карта и PCI-Express-карта будет от одной и той же фирмы VNidia из-за банальной неподдержки драйвера для старой карты NVidia одновременно с новой (установка ATI PCI-Express разрешила конфликт).
1.8) Купить адаптер USB 2.0 to VGA (цены тоже довольно сильно кусаются, не менее 40$ — продукция ведь не массовая, выпускается некрупными партиями, с высокой долей себестоимости разработки):
www.nix.ru/autocatalog/adapters_switches/STLab_U470_USB_to_VGA_Adapter_88604.html
www.nextag.com/Startech-USB2VGAE2-USB-To-669150066/prices-html
(Наверное, есть проблемы с драйверами под немассовые операционные системы.)
1.9) Воспользоваться технологией ATI Eyefinity (для 3-го монитора требуется адаптер DisplayPort и видеокарта с поддержкой Eyefinity — Radeon 5xxx (чип RV870) и, разумеется, третий монитор с разъёмом DisplayPort) — для тех, кто хочет поддержать материально развитие инновационных технологий 🙂
www.amd.com/ru/products/technologies/eyefinity/Pages/eyefinity.aspx
www.nix.ru/computer_hardware_news/hardware_news_viewer.html?id=159707&page=10
2) Для подключения видеокарт в режиме Crossfire.
Строго говоря, для этого режима предусмотрены специальные материнские платы. Но, возможно, решение будет работать и с любой парой разъёмов PCIe (не проверялось).
Процесс доработки разъёма.
Перед работой убедитесь, что на материнской плате действительно будет свободное место для установки свободно висящего «хвоста» разъёма PCI-Express x16. Могут быть детали (конденсаторы, другие разъёмы), которые, в лучшем случае, удастся перепаять, разместив в другом положении.
Прорезание стенки достаточно просто, но требует соблюдения нескольких технических моментов в плане аккуратности операции.
1) материнскую плату лучше вынуть из корпуса, так как неосторожным движением можно повредить целостность разъёма или окружающих деталей;
2) прорезание выполнять так, чтобы не треснула пластмасса разъёма в основании. Поэтому, не использовать кусачки, резать острым скальпелем или лезвием для строительного ножа, соскабливая мелкими кусками или дремелем (машинкой для боров с установленной циркулярной пилой или наждачным диском), но осторожно, чтобы не повредить контакты. Нарушение целостности пластмассы тоже может привести к раздвиганию контактов, ненадёжному соединению.
3) срезая кусочки пластмассы острым ножом, следует быть очень осторожным, чтобы не срезать пружинящие контакты, которые находятся буквально в миллиметре от места операции. Если резать неострым ножом, на процедуру уходит времени 25-30 минут, а контакты, вероятнее, оказываются более защищены тем, что неострое лезвие их не перережет. На практике, у меня один контакт отогнулся вовнутрь, в пространство для текстолита карты, но затем его удалось подогнуть обратно.
4) пластмассу срезать до уровня дна разъёма; на фото показан процесс последовательного выскабливания стенки разъёма до нужной глубины:
(рис. 7)
5) перед установкой видеокарты внимательно проверить, что контакты не загнуты вовнутрь и видеокарта их не повредит.
6) при установке видеокарты — проверить, не прикоснётся ли оголённый разъём видеокарты проводящих поверхностей (радиаторы, детали). Если есть такая опасность, изолировать разъём или поверхности хотя бы скотчем или толстой бумагой, прикреплённой к карте.
(рис. 8)
7) После установки 2-й видеокарты — закрепить её за корпус, так как точка крепления за один маленький разъём PCIe довольно опасна для целостности самого разъёма.
На практике, я игнорировал рекомендацию (1), потому что места для работ внутри корпуса хватало и пользовался неострым б/у-лезвием. Стружки изнутри разъёма выдувал через трубку от шариковой ручки (использование офисных инструментов).
(рис. 9)
Столь незначительный набор инструментов (лезвие, трубка, возможно — скотч) и около часа времени на установку — небольшая плата за возможность подключения 3-го монитора. Может быть, он окажется лишним, но проверить удобство работы с ним и без него лишним не будет.
(рис. 10)
Пример процесса прорезания стенки разъёма, заснятый на видео, используя нагретое лезвие кухонного ножа: www.youtube.com/watch?v=gVBD-M_STsc (другой автор; на ютубе видео выложено 19.10.2009).
(рис. 11)
Такой способ тоже приведёт к результату, даже быстрее минут на 10, но «холодный» способ удобнее тем, что пластмасса не деформируется и не понадобится счищать наплывы, приводя к презентабельному виду.
Другой пример решения через удлинитель-переходник PCI Express x1 на PCI Express x16 — в статье автора SilentF people.overclockers.ru/SilentF/record4.
(UPD 2017-10: ссылка стала недоступной, но есть ещё одна — как сделать такой переходник самостоятельно, припаивая шлейф проводов)
(рис. 10a)
Здесь же решён вопрос, нерешение которого может привести к незапуску видеокарты: соединён контакт PRSNT #2 на конце разъёма PCIe x16 с таким же сигналом на разъёме PCIe x1. Он отвечает за определение «полноценной воткнутости» карты в слот: при неполностью вставленной карте определённый бит PRSNT (Piin-based Presence Detector) аппаратного регистра говорит «0» — «не вставлена». Если на видеокарте эти линии не замкнуты, без этой доработки регистр так и будет отмечать: «не вставлена», а что на основаниии него решит система — можем проверить. В любом случае, отсутствие сигнала не должно приводить к нестабильной работе: он влияет на этот аппаратный бит, а переход из 0 в 1 ещё создаёт аппаратное прерывание (hot plug карты расширения — «вставка во время работы»). Что оно делает в системе, заблокировано ли (по идее, должно, т.к. в компьютере PCIe — не «hot-plug» разъём) — тоже не известно, но опыт показывает, что без перемычки видеокарта 8300GS в PCIe x1 работает. (Если будет подозрение на некорректную работу вследствие PRSNT #2, можно сделать перемычку тонким проводом прямо на видеокарте.)
Установка 3-го монитора в системе (Windows XP)
При включении компьютера на вторую карту видеосигнал сначала не подаётся, дисплей сообщает о неподключённом кабеле. Операционная система без проблем обнаруживает видеокарту и подключает драйвер, если это карта того же производителя, что и первая, ранее установленная. WinXP просит перезапустить себя после автоустановки драйвера без каких-либо специальных действий для этого. После перезапуска система стала видеть монитор на второй видеокарте, а монитор обнаружил подключение кабеля.
(рис. 12)
(Интересно, что 2-й монитор на 1-й видеокарте пронумеровался в системе третьим.)
После активации монитора в свойствах дисплея (возможно, потребуется запуск мастера подключения мониторов, зависит от драйвера) на нём появляется фон рабочего стола.
(рис. 13)
Остаётся настроить разрешение и частоту подключения. При установке монитора ЭЛТ не забываем установить частоту развёртки не менее 70 Гц, чтобы не пользоваться 60 Гц по умолчанию. Для LCD-мониторов такое действие не нужно. 
(рис. 14)
Если производители чипов (NVidia, ATI, Matrox) разные, нужно установить второй драйвер — обычно, по отзывам из других статей, они уживаются вместе (UPD: по подсказке Jeditobe и подтверждению guessss_who, Windows Vista не поддерживает одновременно драйверы разных производителей видеокарт. XP и Win7 этим не страдают.). В настройках дисплея из системы подключается нужное количество дополнительных мониторов. Результат:
(рис. 15)
В других статьях были неоднократные измерения производительности видеокарт на разъёме PCI-Express x1, в которых показано, что все видеокарты уровня ниже ATI 3850 / GF 9800 в любых режимах и играх ведут себя практически одинаково по сравнению с разъёмом PCI-Express x16 — им хватает предельного потока данных через 1 канал PCI-Express, равного 250 Мбайт/с в одну сторону (500 Мбайт/с в обе).
Приведём статью, в которой рассматривается падение производительности на 15-20% в тестах на ATI 3850 при PCIе x1, х4, х8, х16.
www.tomshardware.com/reviews/pci-express-2.0,1915-9.html
На GF 9800 GX2:
www.tomshardware.com/reviews/pci-express-2.0,1915-10.html
Статья большая; на разных страницах описано, каким образом ставились опыты.
Выводы
Если для видеокарты не стоят игровые задачи или она маломощная, то решение на PCIе x1 почти не будет уступать другим решениям с более дорогой материнской платой (кроме некоторых очень требовательных приложений наподобие Microsoft Flight Simulator, Crysis, Call Of Duty 4).
habr.com
особенности и отзывы. PCI-E x16 видеокарты
Практически все современные материнские платы на текущий момент оснащены слотом расширения PCI-E x16. В этом нет ничего удивительного: в него устанавливается дискретный графический акселератор, без которого создание производительного персонального компьютера вообще невозможно. Именно о его предыстории появления, технических спецификациях и возможных режимах работы пойдет в дальнейшем речь.
Предыстория появления слота расширения
В начале 2000-х годов со слотом расширения AGP, который на тот момент использовался для установки дискретных видеокарт, сложилась такая ситуация, когда максимальный уровень быстродействия достигнут и его возможностей уже недостаточно. В результате этого был создан консорциум PCI-SIG, который приступил к разработке программной и аппаратной составляющих будущего слота для установки графических ускорителей. Плодом его творчества и стала в 2002 году первая спецификация PCI Express 16х 1.0.
Некоторые компании для обеспечения совместимости двух существовавших на тот момент времени портов установки дискретных графических адаптеров разрабатывали специальные устройства, которые позволяли устанавливать устаревшие графические решения в новый слот расширения. На языке профессионалов такая разработка имела свое название – переходник PCI-E x16/AGP. Основное его назначение – это минимизация затрат на модернизацию ПК за счет использования комплектующих с предыдущей конфигурации системного блока. Но такая практика не получила большого распространения по той причине, что видеоплаты начального уровня на новом интерфейсе имели стоимость практически равную цене переходника.
Параллельно с этим были созданы и более простые модификации этого слота расширения для внешних контроллеров, которые пришли на смену привычным на то время портам PCI. Несмотря на внешнюю схожесть, эти устройства существенно различались. Если AGP и PCI могли похвастаться параллельной передачей информации, то вот PCI Express был последовательным интерфейсом. Его более высокое быстродействие обеспечивалось значительно увеличенной скоростью передачи данных в дуплексном режиме (информация в этом случае могла передаваться сразу по двум направлениям).
Скорость передачи и метод шифрования
В обозначении интерфейса PCI-E x16 цифра указывает на количество задействованных полос для передачи данных. В данном случае их 16. Каждая из них, в свою очередь, состоит из 2 пар проводов для передачи информации. Как было отмечено, более высокая скорость обеспечивается тем, что эти пары работают в дуплексном режиме. То есть передача информации может идти сразу в двух направлениях.
Для защиты от возможных потерь или искажения передаваемых данных применяется в этом интерфейсе специальная система защиты информации, которая называется 8В/10В. Это обозначение расшифровывается следующим образом: для правильной и корректной передачи 8 бит данных необходимо их дополнить 2 служебными битами для выполнения проверки правильности. В этом случае система вынуждена передавать 20 процентов служебной информации, которая для пользователя компьютера не несет полезной нагрузки. Но это плата за надежную и стабильную работу графической подсистемы персонального компьютера, и без этого уж точно никак не обойтись.
Версии PCI-E
Разъем PCI-E x16 внешне одинаковый на всех системных платах. Только вот скорость передачи информации в каждом случае может существенно отличаться. Как результат, быстродействие устройства тоже разное. А модификации у этого графического интерфейса такие:
- 1-я модификация PCI – Express х16 v. 1.0 имела теоретическую пропускную способность в 8 Гб/с.
- 2-е поколение PCI – Express х16 v. 2.0 уже могло похвастаться увеличенным вдвое значением пропускной способности – 16 Гб/с.
- Аналогичная тенденция сохранилась уже и для третьей версии данного интерфейса. В этом случае этот показатель был установлен на отметке 64 Гб/с.
Визуально отличить по расположению контактов эти слоты невозможно. При этом они совместимы между собой. Например, если в слот версии 3.0 установить плату графического адаптера, которая соответствует на физическом уровне спецификациям 2.0, то вся система обработки графической информации автоматически переключится в наименее скоростной режим (то есть 2.0) и будет уже в дальнейшем функционировать именно с пропускной способностью в 64 Гб/с.Первое поколение PCI Express
Как было отмечено ранее, впервые PCI Express был представлен в 2002 году. Его выход ознаменовал появление персональных компьютеров с несколькими графическими адаптерами, которые к тому же могли похвастаться даже с одним установленным акселератором повышенным быстродействием. Стандарт AGP 8Х позволял получить пропускную способность 2,1 Гб/с, а первая ревизия PCI Express – 8 Гб/с.
Конечно, говорить о восьмикратном приросте не приходится. 20 процентов прироста использовалось на передачу служебной информации, которая позволяла находить ошибки.
Вторая модификация PCI-E
На смену первому поколению данного графического интерфейса в 2007 году пришел PCI-E 2. 0 x16. Видеокарты 2-го поколения, как было отмечено ранее, физически и программно были совместимы с первой модификацией этого интерфейса. Только в таком случае существенно снижалось быстродействие графической системы до уровня версии интерфейса PCI Express 1.0 16х.
Теоретически предел передачи информации в этом случае был равен 16 Гб/с. Но 20 процентов полученного прироста расходовалось на служебную информацию. В итоге в первом случае реальная передача была равна: 8 Гб/с – (8 Гб/с х 20% : 100%) = 6,4 Гб/с. А для второго исполнения графического интерфейса это значение было уже таким: 16 Гб/с – (16 Гб/с х 20% : 100%) = 12,8 Гб/с. Разделив же 12,8 Гб/с на 6,4 Гб/с, получаем реальный практический прирост быстродействия в 2 раза между 1-м и 2-м исполнением PCI Express.
Третье поколение
Последнее и наиболее актуальное обновление этого интерфейса увидело свет в 2010 году. Пиковая скорость PCI-E x16 в этом случае увеличилась до 64 Гб/с, а максимальная мощность графического адаптера без дополнительного питания в этом случае может быть равна 75 Вт.
Варианты конфигураций с несколькими графическими акселераторами в составе одного ПК. Их плюсы и минусы
Одним из наиболее важных нововведений данного интерфейса является возможность наличия сразу нескольких графических адаптеров в шинах PCI-E x16. Видеокарты при этом объединяются между собой и образуют, по существу, единое устройство. Их общая производительность суммируется, и это позволяет в разы повысить быстродействие ПК с позиции обработки выводимого изображения. Для решений от NVidia такой режим называется SLI, а для графических процессоров от АМД – CrossFire.
Будущее данного стандарта
Слот PCI-E x16 в обозримом будущем уж точно не будет изменяться. Это позволит более производительные видеокарты использовать в составе устаревших ПК и за счет этого осуществлять поэтапный апгрейд компьютерной системы. Сейчас же прорабатываются спецификации уже 4-й версии этого способа передачи данных. Для графических адаптеров в этом случае будет предусмотрена максимальная пропускная способность 128 Гб/с. Это позволит выводить изображение на экран монитора в качестве «4К» и более.
Итоги
Как бы там ни было, а PCI-E x16 на текущий момент является безальтернативным графическим слотом и интерфейсом. Он будет актуальным еще достаточно долгое время. Его параметры позволяют создавать как компьютерные системы начального уровня, так и высокопроизводительные ПК с несколькими акселераторами. Именно за счет такой гибкости и не предвидится существенных изменений в этой нише.
fb.ru
Платы расширения с интерфейсом PCI-E
Первый квартал 2006 годаЛед тронулся, господа присяжные заседатели
Как известно любому образованному человеку, Остап Ибрагимович Бендер знал четыреста способов честного отъема денег у населения. В те времена, когда, согласно преданиям жил и творил Великий Комбинатор, это могло вызвать уважение. Однако с высот сегодняшнего дня сына турецкоподанного может извинить лишь то, что жил он задолго до расцвета IT-индустрии. Современные компании продемонстрировали, что, чтя Уголовный кодекс, все равно можно выкачивать деньги из кармана клиентов чуть ли не тысячами способов. Опять же — Бендер был одиночкой, так что ему и не снился сегодняшний уровень кооперации компаний. Слаженная же работа позволяет делать деньги из воздуха так, что никто ни в чем не виноват, зато одна и та же вещь может быть продана неоднократно. А пользователь доволен. 🙂 Особенно удобно так работать в эпоху перемен, когда даже нет времени задуматься и просчитать все возможные затраты — приходится брать, что дают. Финансовые потери потом подсчитают аналитики, а покупателю достанется только незавидная участь немного поныть в форумах о том, как красиво его развели.
Именно такая ситуация складывается в связи с переходом с шины PCI на PCI Express. В самом переходе нет ничего страшного, более того — он уже давно необходим. Только складывающаяся благодаря совместным действиям производителей картина не радует. При этом надо отметить, переход начался почти два года назад, а количество проблем не только не уменьшается, но и растет. По мере обновления компьютерного парка все большее количество пользователей сталкивается с тем, что старые платы расширения использовать уже нельзя, а новых еще нет (ситуация как в «Золотом теленке» — с немым и звуковым кино). При этом исследование рынка показывает, что никто, в общем-то, ни в чем не виноват. Для того, чтобы ситуация была именно такой, как есть, существуют совершенно объективные предпосылки. Но покупателю от этого не легче. В чем же проблема?
Производители чипсетов: наша хата с краю
Претензий к компаниям, разрабатывающим и производящим микросхемы поддержки, на первый взгляд, нет, и быть не может (на самом деле есть, но не самые большие). Они-то как раз пользователя в светлое будущее подгоняют достаточно мягко, не теряя совместимости со старыми решениями. Разве что AGP изничтожили «в один прием», но и то — не совсем. ULi (ныне купленная nVidia) выпустила чипсет с полноценной поддержкой PCI-E и слотом AGP, да и VIA засветилась с комбинированным AGP/PCI-E-чипсетом. И пусть линий PCI-E там недостаточно для полноценной поддержки современных видеокарт, однако совместимость с ними есть, а 5-10% производительности не самая высокая цена за полную совместимость. По сути, PT880 Pro/Ultra по-определению обречен на небольшую, но устойчивую популярность, поскольку это единственный представленный на рынке чипсет, позволяющий использовать двухъядерные процессоры Intel совместно с памятью типа DDR и AGP-видеокартами, не теряя и возможности последующей модернизации (чем не может похвастаться i865PE, в последних ревизиях получивший поддержку двухъядерников, но не PCI-E). Так что и с этой стороны все не так плачевно. Тем более что видеокарты как раз достаточно уверенно перешли на новый стандарт, поэтому по поводу AGP проливать слезы мало кому придется. Хуже дело обстоит с PCI и ориентированными на его замену низкоскоростными вариантами PCI-E.
Однако, опять же, не по вине производителей чипсетов. Даже компания Intel, весьма рьяно продвигающая новые стандарты, от PCI отказываться не собирается. Уже достоверно известно, что новые чипсеты компании, которые появятся в 2006 году, будут поддерживать до 4-х слотов PCI, в то время как, например, от поддержки Parallel ATA часть из них откажется полностью. Планы других компаний еще менее новаторские, так что вполне можно говорить даже о 5-6 слотах PCI потенциально. Но даже четыре — это уже хорошо и большинству пользователей достаточно. Вопрос только, где они?
Материнские платы неумеренный прогрессивизм
Итак, чипсеты позволяют спокойно продолжать использовать старые PCI-адаптеры совместно с новыми PCI-E. Однако слотов PCI на современных платах маловато. Может быть, виноваты их производители? И да, и нет.
Формат АТ позволял использовать на плате до восьми слотов расширения, АТХ сократил их число до семи. С учетом того, что у многих пользователей в системе присутствует всего пара плат расширения, а больше трех-четырех в обычном массовом компьютере не бывает почти никогда, ограничение вполне разумное. И даже то, что из-за возросшей сложности современных плат многие производители не могут развести семь слотов, в результате чего ограничиваются шестью и даже пятью, тоже большую часть времени проблем не вызывает (обычно, как раз, проблемы с разводкой возникают в случае топовых плат с большим количеством дополнительных контроллеров, что существенным образом снижает необходимость в платах расширения). Кроме, разве что, эпох перемен.
Кое-какую вину несут и производители чипсетов, когда разрабатывают референсный дизайн. С учетом того, что сегодня что-то отличное от него можно увидеть разве что в каждой десятой плате, если не в двадцатой, данный фактор немаловажен. И что предложила, например, nVidia? Для не-SLI плат очень неплохой дизайн, с использованием всех возможных, с точки зрения стандарта, семи слотов: три PCI, три PCI-E 1x и один 16х. На первый взгляд, все превосходно, на второй — жуть, поскольку слот 16х расположен посередине! В результате вы легко можете лишиться одного или даже двух PCI-слотов (в зависимости от размеров системы охлаждения видеокарты) и с тоской наблюдать за совершенно свободными (но ненужными) PCI-E 1x. Некоторые производители, впрочем, число последних сократили до двух — чтобы не мешались, но легче от этого не стало. Недаром одной из самых популярных плат на nForce4 Ultra стала ASUS A8N-E. Тайваньские селекционеры наплевали на референс. Точнее, плату-то сделали на базе референса, но совсем для другого чипсета — на A8N-E Ultra стоит на PCB для SLI. В результате имеем все те же четыре слота PCI-E (причем, с лучшим распределением линий — если не рассматривать «главный», то из остальных получаются либо два по 1х и один 2х, либо один 4х, причем, за счет пропила в задней стенке, совместимый и с картами 8х или 16х; полная универсальность) и три PCI, однако видеокарта устанавливается в самый верхний слот, так что все слоты PCI обычно в нашем полном распоряжении. Вопрос — зачем nVidia делала референс-дизайн для nForce4/4X/Ultra, если лучше всего было бы ограничиться одним для SLI? Последний-то оптимальнее.
Если вы думаете, что у других производителей чипсетов все намного лучше, то ошибаетесь. VIA и Intel предложили производителям как раз нечто подобное тому, что сделал ASUS. В результате чего первые платы на чипсетах этих производителей смотрелись неплохо. Например, моя любовь Albatron K8X890 Pro II. На плате всего три слота PCI, но все их можно использовать. Чипсет поддерживает 20 линий PCI-E, которые распределены всего по двум слотам, в результате чего материнская плата легко воспримет и адаптер, требующий PCI-E 4х. Хотя, может быть, стоило ограничиться и 2х, «повесив» на одну из линий сетевой контроллер из PCI гигабит не выжать. С другой стороны, у 90% пользователей эти «гигабитные» контроллеры работают в режиме со скоростью 100 или 10 Мбит/с, так что не та это проблема, которую стоит серьезно обсуждать. Впрочем, «полноценная» сеть есть на платах ASUS и Gigabyte, также снабженных тремя полноценными слотами PCI и парой PCI-E 1x (хотя один из слотов можно было бы в таком случае сделать и 2х). Но и в семье плат на К8Т890 не без урода — Abit зачем-то поставил три слота PCI-E 1x, уменьшив до двух число слотов PCI! Может, инженеры Abit знают магазин, где завал плат с интерфейсом PCI-E? Или им пользователи часто пишут письма, в которых жалуются на недостаточность двух слотов PCI-E и просят убрать ненужные слоты PCI? Единственное объяснение, по-моему, это то, что конкурировать как-то надо. Например, заявляя о своей приверженности к перспективным форматам, и эту приверженность демонстрируя. Типа, у конкурентов два современных слота расширения и три устаревших, а у нас — наоборот. А какие из них нужны сейчас — кого это волнует? Да и ASUS недавно умудрился удружить, поменяв группы слотов местами на K8V-XE. Всем, вроде, хороша плата — связка из К8Т890 и южного моста VT8251 прекрасно обходится пассивным охлаждением (южному мосту никакое не нужно), даже поддержка eSATA есть, три слота PCI присутствуют, но… Рядом со слотом для видеокарты, в результате чего массивный радиатор последней может легко лишить вас одного-двух из них. Зато два PCI-E 1x заботливо отнесены вниз платы.
Писать еще и о чипсетах Intel или ATi сил нет — там все также. Если платы на 915/925 имели вменяемую разводку с парой-тройкой PCI-E и минимум тремя слотами PCI (иногда последних было и четыре, причем, у самого же «локомотива индустрии» — Intel), то со временем число слотов PCI-E росло, а PCI — уменьшалось. Не то, чтобы это было востребовано — просто рекламировать удобнее. Опять же — в производстве дешевле. Плюс напасть последнего времени — SLI/CrossFire. Обе этих технологии в ряде случаев вполне востребованы, однако разрекламированы сильнее, чем востребованы. Производители чипсетов соревнуются в поддержке нескольких видеокарт, производители материнских плат занимаются тем же самым. В этом есть и свои плюсы — например, разводка подобных плат нередко лучше, чем у их более простых сестричек, да и иногда появляется поддержка скоростных вариантов PCI-E, которая может пригодиться со временем. Однако есть и минусы. Два слота PCI-E 16x это уже минус два слота от максимума. Пару-тройку 1х/2х производители в этих случаях все равно норовят влепить, так что на PCI места остается немного. В лучшем случае помещается три слота, чаще — два, причем, нередко воспользоваться можно лишь одним из них. Бывают и совсем клинические случаи, такие, как Gigabyte G1975X. Плата мечта фаната PCI-E, но в случае PCI… Даже если вы установите одну видеокарту, она все равно легко способна перекрыть один из имеющихся слотов PCI. Если поставите две, то возникает вопрос как себя будут чувствовать между ними такие устройства, как тюнер или аудиокарта?
Впрочем, приз «Пластмассовый чайник» инженеры Gigabyte от меня не получат — есть более продвинутые соискатели. По-моему, конкурировать в номинации «Самое кривое решение» с Apple не удастся никому — новейший топовый PowerMac G5 Quad… не имеет ни одного слота PCI! Машинка получилась в целом неплохой и даже недорогой — аналогичная рабочая станция от HP, например, в близкой конфигурации (чуть более мощные процессоры и более широкий выбор программного обеспечения трогать не будем — не всем необходимо) может стоить и долларов на 500 дороже. Но у купившего второе есть возможность использовать платы с интерфейсами PCI, PCI-X и PCI-E, а первым остается только последний интерфейс, то есть фактически пока почти ничего. В результате если в Google сделать поиск по PCI-E, то чуть ли не половина найденных ссылок — нытье купивших Quad и вознамерившихся что-либо добавить к базовой конфигурации. Судя по тону постов, они уже вполне готовы отдать и эти самые несколько сотен долларов, только некому. Сорок лет назад шутили, что мяса в магазинах нет потому, что мы так быстро идем к коммунизму, что скотина за нами не поспевает — история повторяется. Все те же грабли заботливо подложены на все том же месте, и многие на них все так же наступают. Инновационному компьютеру не с руки поддерживать устаревшие стандарты, а что новые не поддерживают производители плат расширения — никто, как всегда, не виноват. Впрочем, тем, кто профессионально работает со звуком, можно сказать, повезло. Спасибо следует сказать Digidesign, которая перенесла Pro Tools|HD и на новую аппаратную платформу. Естественно, новых возможностей не прибавилось — PCI—вариант даже немного универсальнее, поскольку поддерживает более трех карт.
Итак, проблему, вроде бы локализовали. Заключается она в том, что производители материнских плат не могут или не хотят устанавливать более двух слотов PCI на современные модели, при этом не всегда удается воспользоваться всеми слотами. В результате слоты PCI становятся крайне дефицитным ресурсом, так что возникает желание как можно больше перенести на PCI-E, либо на саму плату в виде интегрированных контроллеров. Последнее, впрочем, не всегда возможно — не так уж много плат, например, имеют интегрированный контроллер FireWire 800. Выбор платы, ориентируясь на допы, не всегда оптимален — хорошо «упакованы» топовые модификации, однако иногда их покупка сродни приобретению кафе для того, чтобы выпить чашечку кофе. Все тот же сравнительно честный отъем денег у населения — попробуйте найти плату с богатой функциональностью под Socket 754. Да, я понимаю, что платформа считается бюджетной, но что делать, если процессор мощный не требуется, а функциональность нужна? Переплачивать за Socket 939, а потом еще и за топовую плату с таким разъемом? Спасибо, обойдемся. Тем более что идея статьи совсем не в увеличении жалоб во Вселенной — как показала практика, кое-что для новой шины купить уже можно. Не все, правда, об этом знают — поэтому проинформируем. Как в свое время пришлось делать цикл статей, рассказывая людям, что они могут сегодня получить от ненужных вчера портов USB, так и с PCI-E, похоже, придется поступить.
Что из новинок доступно сегодня?
Да, спустя почти два года после начала продаж материнских плат с разъемами PCI- E в эти самые разъемы уже можно что-то вставить! Веселится и ликует весь народ. 🙂 Если без шуток, то лучше поздно, чем никогда. Да и благодаря чипсетостроителям кое-что мы получаем уже в самом базовом варианте даже на самой «голой» современной матери, почему и удалось эти два года пережить без особых потрясений. Посмотрим, что же мы сегодня можем перевесить на PCI-E, дабы разгрузить PCI. Говорить будем лишь о более-менее массовых вариантах низкоскоростного оборудования — с видеокартами-то все просто. С ними и сразу все было просто.
Сетевые карты
Честно говоря, я думал, что этот раздел пойдет «вне конкурса» — поскольку только nVidia решила встраивать гигабитный сетевой контроллер в чипсет, а остальные производители предпочли внешний с интерфейсом PCI-E. Соответствующие чипы появились в продаже одновременно с материнскими платами (Intel надавил :)). Однако изучение списка предложений московских фирм показало, что не все так хорошо.
Вариантов, по сути, два. Почти мечта бюджетника — ST-Lab N260. Маленькая аккуратненькая плата с интерфейсом PCI-E 1x. В некоторой степени «темная лошадка» — используется чип Agere ET1310B, о котором известно лишь то, что пока ничего не известно. Стоимость платы — 20-25 долларов. С одной стороны, немного: хотя PCI-адаптеры стоят долларов по 15, «целого гигабита» из них не вытащить. С другой стороны, не так часто он нужен — нередко и 100 Мбит/с подойдет: просто нужна еще одна карта, а в случае PCI за такое могут взять всего 3-4 доллара. Так что цена свободного слота PCI (сиречь плата за прогресс) порядка 20 долларов. Терпимо. Если же вас чип от Agere по какой-либо причине пугает, то поможет Hewlett Packard. EA833AA этой компании базируется на чипе Broadcom и стоит порядка 55-60 долларов, что вполне соответствует ценам брендового оборудования.
В общем, некоторый выбор есть. Небольшой, зато разных ценовых категорий. С другой стороны, задача установки нескольких проводных адаптеров стоит достаточно редко — с учетом того, что хотя бы один уже установлен на каждой современной плате. А найти в продаже беспроводные адаптеры с интерфейсом PCI-E мне пока не удалось. В принципе, никто не мешает приобрести USB-адаптер, благо портов USB достаточно — 8-10. Но ведь хочется иногда, чтобы ничего не выступало из корпуса, кроме антенны, но нет! Продолжаем ждать дальше. Либо, действительно, берите USB.
Видеокарты
Видеокарт я обещал не касаться, но пару слов все-таки скажу. Не о вариантах с интерфейсом PCI-E 16x, которые пришли на замену AGP, а о такой специфической области, как карты с разъемами PCI-E 1x. Дело в том, что PCI-адаптеры до последнего времени активно использовались в качестве дополнительных, либо на платформах, AGP-слота лишенных. Первую сферу применения сильно подсократил выход SLI/CF — побочным эффектом оказалась возможность простой установки в соответствующие платы пары стандартных видеокарт с поддержкой до четырех мониторов. Однако, может быть, кому-то потребуется шесть. 🙂 Что касается второго, то иногда требуется использовать в качестве очень мощной рабочей станции серверную платформу, а там слоты PCI-E 16x редки. Если они и есть, то может возникнуть и ситуация, когда «широкий» слот потребуется для какого-нибудь высокопроизводительного специфического контроллера, а для видеокарты останется что проще.
В общем, как бы то ни было, а в Matrox решили, что рынок графических карт с интерфейсом PCI-E 1x существует, так что на таких продуктах можно заработать. Результатом стал выпуск Matrox Millennium G550 PCIe — вполне полноценная двухголовая видеокарта с интерфейсом PCI-E 1x, полностью идентичная старому доброму G550 в остальном. О трехмерной графике, естественно, можете сразу забыть, зато качественное 2D и давно вылизанные до блеска драйверы, вкупе с бесшумностью карты (благодаря пассивному охлаждению) вам обеспечены. Как и возможность подключения пары мониторов, правда, в связи с пожилым возрастом оригинальной разработки ограниченные — для цифрового подключения максимальным разрешением является 1280х1024, для аналогового при наличии двух мониторов один может работать с разрешением не выше 1600х1200 (основной — с полными 2048х1536). В наших краях я адаптер в продаже не нашел, в буржуйских магазинах он водится по цене в районе 120 долларов/евро. Цена, разумеется, еще больше снижает сферу применения адаптера. Если вам просто нужно подключить четыре монитора, то куда более оптимальной покупкой легко окажется плата с двумя слотами PCI-E 16x и парочка недорогих стандартных видеокарт (благо и на них Dual DVI появляется, причем не столь ограниченный, а в случае D-Sub все намного лучше), однако в специальных случаях такая видеокарта вполне способна пригодиться.
Дисковые контроллеры
Как ни странно, но массовых IDE-контроллеров с интерфейсом PCI-E пришлось ждать очень долго, несмотря на то, что давно уже PCI стала им удавкой на шее. В первую очередь из-за того, что долго пришлось ждать появления соответствующих чипов, в результате чего и на материнские платы до последнего времени производители интегрировали PCI-RAID’ы, производительности которых уже не всегда было достаточно. Несколько спасала разве что возросшая функциональность современных чипсетов, благодаря чему «домашний» RAID-массив можно было легко собрать и силами южного моста. Однако интерес к дополнительным контроллерам, да еще и с поддержкой последних версий стандарта все равно присутствовал. Так, например, платы на базе чипсетов i915/925 поддерживали лишь четыре порта SATA150 с NCQ, а долгое время используемый VIA южный мост VT8237 — только два таких порта без поддержки NCQ (да еще и с последними SATA300-винчестерами умудрялся иногда глючить). nVidia, сделав достаточно мощный дисковый контроллер, использовала его не во всех чипсетах, иногда отрезая поддержку SATA300, а иногда и пару портов. Понятно, что переход с SATA150 на SATA300 может обеспечить лишь моральное удовлетворение, а не увеличение производительности, но поддержка NCQ или дополнительные диски иногда нужны. Кроме того, наконец-то окончательно оформилась внешняя версия SATA, и даже соответствующие ВЖД начали появляться. Порт же eSATA до сих пор не всегда встречается даже на топовых платах, так что возможность получить его оказалась для многих привлекательной.
На помощь пришел Silicon Image, выпустив недорогой чип 3132. Это двухпортовый SATA300-контроллер с поддержкой режимов RAID 0 и 1 и интерфейсом PCI-E 1x. Его достаточно часто интегрируют на материнские платы, да и отдельных продуктов выпущено немало, причем, на любой вкус — два внутренних порта, два внешних, внутренний плюс внешний. И даже такой сверхуниверсальный вариант, как 2+2 (разумеется, из четырех получившихся портов одновременно можно использовать только два)! Цены тоже вполне вменяемые — от 20 до 60 долларов в зависимости от производителя, причем, уже есть в продаже в московской рознице.
Таким образом, если вам необходимо подключить парочку современных винчестеров или обеспечить компьютер портом eSATA, то занимать PCI-слот уже не необходимо. Если требуется высокопроизводительное решение, на плате найдется хотя бы один слот, совместимый с PCI-E 4x (пусть даже физически он работает как 1х), а в кармане хрустят сотни четыре вечнозеленых общечеловеческих ценностей, то на выручку готова прийти компания Promise. Изображенный рядом агрегат это SuperTrak EX8350 — аппаратный восьмипортовый SATA300 RAID-контроллер с поддержкой режимов 0, 1, 5, 6, 10 и 50.
Есть еще линейка от Areca, построенная на том же, фактически, основном процессоре. Включает в себя четыре модели, поддерживающие 4, 8, 12 или 16 дисков. Старшие модели рассматривать серьезно, как массовое решение, не имеет никакого смысла, младшие, возможно, были бы интересны, однако… Во-первых, стоят дорого (в наших краях даже дороже Promise), во-вторых, имеют избыточную для дома функциональность, в-третьих, интерфейс. Даже младшая модель требует PCI-E 8x (зачем 2 Гбайт/с четырем накопителям? Даже не представляю), так что найти массовую плату, совместно с которой его можно будет использовать, крайне сложно. Стараниями инженеров Epox у меня такая дома уже есть, а у вас? 🙂 В случае сервера появление таких решений, как бальзам на душу, но и только.
И все — либо совсем простенький двухпортовый, недорого и для любой материнской платы, либо аппаратный монстр с абсолютно не домашней ценой и соответствующими возможностями (и сложностями с установкой в обычные настольные платы). Промежуточных решений пока нет — остается только использовать чипсетные контроллеры в случае, когда это возможно. Если сравнить с многообразием вариантов для PCI — небо и земля! И по функциональности, и по количеству портов, и по цене. Со временем все это будет доступно и для PCI-E, но, сколько еще ждать-то? А кое-что, возможно, и не появится. Например, с PATA-контроллерами производители чипсетов постепенно начинают бороться, в то время как у пользователей на руках остается еще немалое количество вполне адекватных решаемым задачам винчестеров или оптических накопителей. Что остается? Либо переходники SATA-PATA (ценой в среднем по 30 долларов за штуку), либо… Либо по-прежнему использовать PCI-контроллеры. PATA с «врожденной» поддержкой PCI-E вряд ли кто-то будет выпускать, проблему, возможно, решат за счет использования уже анонсированных мостов PCI-PCI-E 1x, однако это тоже дело будущего.
Внешние интерфейсы хоть что-то
Видите этот адаптер от SIIG Inc? Появился буквально на днях в Москве по цене порядка 60 долларов. С одной стороны, дороговато — аналогичный для PCI можно приобрести за 10-15, а за такие деньги вполне можно стать и обладателем контроллера IEEE1394b с PCI-интерфейсом. С другой стороны, дорога ложка к обеду — по крайней мере, хоть один FireWire-адаптер в продаже появился. Такой, как многим нужен — с дополнительным питанием, парой портов, интерфейсом PCI-E 1x, да еще и на чипе от Texas Instruments: де-факто лидера данного рынка, редко грешащего проблемами совместимости с различными устройствами. Уже хорошо.
Хорошо, да не совсем. 1394а достаточно часто встречается и на материнских платах (причем, даже не самых дорогих), так что проблему можно решить «в зародыше» приобретя правильную плату. Кроме того, если вы до сих пор являетесь пользователем Sound Blaster Audigy/Audigy2, не соблазнившимся максимально удешевленной Audigy SE или ультрамодным X-Fi, то один порт FireWire в вашем компьютере найдется и без перерасхода PCI-слотов. Поэтому меня в ассортименте компании заинтересовало несколько иное устройство трехпортовый адаптер с поддержкой FireWire 800 (два таких порта и один 6-и контактный FireWire 400 для совместимости). Стоить, правда, будет, скорее всего, более 100 долларов, зато на любой современной плате полноценно сможет функционировать два порта FireWire 800 при одновременном использовании легко забьют всю 32-х разрядную шину PCI, почему практически все адаптеры 64-х разрядные, а слот PCI64 есть не везде. Странно даже получается — найдено устройство, которому реально нужна PCI-E, но найдено через два года после начала продаж материнских плат с такими слотами, причем, далеко не в широкой продаже.
Впрочем, будем надеяться, что со временем список продукции от SIIG, доступной в наших краях, станет шире. Дело в том, что на сайте компании (да и, кое-что, уже и в базе Price.ru) удалось обнаружить и достаточно экзотичное оборудование — адаптеры COM-портов, естественно, с интерфейсом PCI-E. Некогда «стандартный» последовательный интерфейс постепенно становится экзотикой в случае современных материнских плат — когда-то на них было два таких порта, ныне же попадаются платы, не имеющие ни одного. В общем-то, и массовых устройств с таким интерфейсом ныне не производится, однако у многих остались на руках ИБП и измерительные устройства, подключающиеся именно к COM-порту, да и обычные аналоговые модемы во многих сферах деятельности практически безальтернативны. Надо заметить, что подобных PCI-адаптеров ждали мы очень долго, так что на этом фоне выход плат с интерфейсом PCI-E уже сейчас крайне радует. Цены, правда, низкими назвать сложно — четырехпортовая, например, плата стоит порядка 100 долларов, притом, что PCI-варианты даже при шести портах редко когда стоят дороже 30 долларов. Но за прогресс кто-то должен платить 🙂
Изучение Интернета показало, что не только SIIG сейчас занимается платами внешних интерфейсов под PCI-E. В частности на сайте Koutech Systems нашлись две карты одна с поддержкой только IEEE1394a (три порта), другая IEEE1394b (два порта со скоростью до 800 Мбит/с и еще два на 400 Мбит/с).
Aaxeon, в свою очередь, предлагает достаточно интересные платы, такие как комбинированный контроллер IEEE1394b+USB или USB-контроллер (четыре внешних порта и один внутренний). С одной стороны, казалось бы, портов USB сейчас более чем достаточно (современные чипсеты поддерживают 8-10), с другой — их все равно может оказаться мало — если в свете дефицита PCI-слотов активно использовать комплектующие с USB-интерфейсом. Так что и такие адаптеры могут пригодиться.
Слишком много 1х
Несложно заметить, что практически все производимые платы рассчитаны на самый низкоскоростной вариант PCI-E. Исключениями являются лишь видеокарты да упомянутые выше аппаратные RAID-контроллеры. В ряде случаев этот подход вполне оправдан, но не всегда. Дело даже не в том, что один лишь канал SATA300 теоретически способен на большую скорость передачи информации, чем PCI-E 1x не так уж сильно сказывается скорость передачи данных именно по интерфейсу с учетом того, что все упирается в механику (хотя появление в современных винчестерах 16 Мбайт буферной памяти вместе с улучшением алгоритмов ее работы вполне способно сделать ситуацию менее однозначной). Но и сама скорость чтения информации с пластин в некоторых моделях уже достигла почти 75 Мбайт/с, так что четырехпортовому RAID-контроллеру 250 Мбайт/с PCI-E 1x будет уже маловато. Однако я не удивлюсь, если такие контроллеры появятся первыми, да и спросом пользоваться будут на безрыбье-то. А потом уже появятся устройства, рассчитанные на 2х, о чем будет прямо и четко сказано в их рекламе 🙂
Почему производители не могут сразу более активно использовать скоростные варианты PCI- E? Спасибо за это следует сказать производителям материнских плат, которые, имея три-четыре свободных линии PCI-E, в большинстве своем предпочитали поставить три-четыре слота PCI-E 1x, вместо пары 2х, например. В результате на руках имеется огромное количество плат, поддерживающих только самые медленные карты (если, конечно, не расставаться с видеокартой для освобождения слота 16х). Соответственно, производители карт расширения обязаны учитывать данную ситуацию. Впрочем, со временем она будет меняться — свободных линий PCI-E становится все больше и больше, так что производителям даже при желании не удастся пустить их все на слоты 1х. Но пока это верно лишь для топовых плат.
Итого
Настало время подвести некоторые итоги. Проблему мы локализовали — заключается она в том, что производители материнских плат в рамках конкурентной борьбы вместе с водою готовы выплеснуть из купели и ребенка. Современные чипсеты поддерживают существенно больше PCI-слотов, нежели размещается на платах. При этом некоторые пользователи, возможно, вскоре успеют в очередной раз проапгрейдить компьютер, так и не воспользовавшись ни одним слотом PCI-E, кроме как для установки видеокарты. Впрочем, несложно убедиться, что в настоящее время уже можно и приобрести какой-либо адаптер с современным интерфейсом. Другой вопрос, что не так часто последние нужны. Если южный мост современного чипсета может позволить организовать RAID-массив из четырех дисков, то, что толку с двухпортовой карты? Один-два проводных сетевых интерфейса есть уже на любой плате — редко когда придется еще сетевые карты покупать. Разве что контроллеры внешних интерфейсов имеют высокую оправданность, но и то не для всех. В то же время до сих пор практически нет массовых и нужных многим пользователям устройств, таких как звуковые карты или TV-тюнеры. И, скорее всего, их не будет еще достаточно много времени — для низкоскоростных устройств переход с PCI на PCI-E не несет никакой практической пользы (иногда даже вреден), поэтому производители не видят смысла особо напрягаться. Впрочем, для установки таких устройств нередко можно обойтись имеющимися на плате слотами PCI, в крайнем случае, воспользовавшись внешними устройствами с USB-интерфейсом. Так что не решаемых проблем уже давно нет. Другой вопрос, что решать их обычно приходится в комплексе. Таким образом, как это бывает все чаще и чаще, в случае модернизации компьютера с очень большой вероятностью не удастся сохранить старые устройства, что делает саму частичную модернизацию малооправданной.
www.ixbt.com
Иллюстрированный самоучитель по компьютерным комплектующим › Интерфейсы › PCI Express [страница — 25] | Самоучители по операционным системам
PCI Express
PCI Express – это новый интерфейс PCI Express(PCI-E), который пришел на смену PCI. Главное отличие PCI Express и PCI состоит в том, что шина PCI – это параллельнная шина, а PCI-E – последовательная, что позволило уменьшить число контактов и увеличить пропускную способность и уменьшить энергопотребление.
Разъем PCI Express
Существует несколько вариантов PCI-E, которые отличаются друг от друга длиной разъема. Чем длиннее разъем – тем быстрее он работает. Например, имеется однократный слот PCI-E x1, а также более длинные PCI-E x4, PCI-E x8 и особенно мощные PCI-E x16, по размерам почти совпадающий с классическим PCI.
Типы слотов для PCI Express
Обратите внимание, что слоты PCI Express имеют разные размеры для разных карт расширений. Причем, карты расширения PCIe входят и работают нормально в любых слотах с равным или большим количеством линий. Например, карта PCI Express x1 будет нормально работать и разъемах типа x4 и x16. На материнских платах могут встречаться разъемы всех трех типов.
PCI Express 2.0
Несмотря на то, что PCI Express был разработан совсем недавно, группой PCI-SIG (PCI Special Interest Group), которая занимается разработкой стандартов данного интерфейса, уже были представлены новые спецификации PCI Express 2.0 (PCIe 2.0), в которой еще больше увеличена пропускная способность. При этом PCIe 2.0 полностью совместим с интерфейсом PCIe 1.1, а старые карты расширения будут нормально работать в новых системных платах.
PCI Express External
Группа PCI-SIG объявила о принятии спецификации PCI Express External Cabling 1.0, которая описывает стандарт передачи данных по внешнему интерфейсу PCI Express 1.1. В рамках данного стандарта представлены четыре внешних разъема: PCI Express x1, x4, x8 и x16, последние три из них оснащены специальным язычком, облегчающим подключение.
Внешние разъемы для PCI Express
samoychiteli.ru