Типы слотов pci на материнской плате: Интерфейс PCI в компьютере: виды и назначение. Фото

Содержание

Слоты расширения: AGP и PCI Express | Все о видеокартах | Железо

При смене одной только видеокарты обязательно нужно учитывать, что новые модели могут просто не подходить к вашей материнской плате, так как существует не просто несколько разных типов слотов расширения, но несколько их версий (применительно к AGP, и в скором времени — к PCI Express). Если вы не уверены в своих знаниях по этой теме, внимательно ознакомьтесь с разделом.

Как мы уже отметили выше, видеокарта вставляется в специальный разъем расширения на системной плате компьютера, через этот слот видеочип обменивается информацией с центральным процессором системы. На системных платах чаще всего есть слоты расширения одного-двух (реже трёх) разных типов, отличающихся пропускной способностью, параметрами электропитания и другими характеристиками, и не все из них подходят для установки видеокарт. Очень важно знать имеющиеся в системе разъемы и покупать только ту видеокарту, которая им соответствует. Разные разъемы расширения несовместимы физически и логически, и видеокарта, предназначенная для одного типа, в другой не вставится и работать не будет.

Мы не будем касаться ISA и VESA Local Bus слотов расширения и соответствующих им видеокарт, так как они безнадежно устарели, и не каждый специалист ныне знает о них что-то большее, чем их названия и то, что они когда-то существовали. Обойдем вниманием и слоты PCI, так как игровых видеокарт для них давно уж нет.

Современные графические процессоры используют один из двух типов интерфейса: AGP или PCI Express. Эти интерфейсы отличаются друг от друга в основном пропускной способностью, предоставляемыми возможностями для питания видеокарты, а также другими менее важными характеристиками. Теоретически, чем выше пропускная способность интерфейса, тем лучше. Но практически, разница в пропускной способности даже в несколько раз не слишком сильно влияет на производительность, и пропускная способность интерфейса крайне редко является узким местом, ограничивающим производительность.

Лишь очень малая часть современных системных плат не имеет слотов AGP или PCI Express, единственной возможностью расширения для них является интерфейс PCI, видеокарты для которого весьма редки и попросту не подходят для домашнего компьютера. Рассмотрим два современных интерфейса подробнее, именно эти слоты вам нужно искать на своих системных платах. Смотрите фотографии и сравнивайте.

AGP

AGP (Accelerated Graphics Port или Advanced Graphics Port) — это высокоскоростной интерфейс, основанный на спецификации PCI, но созданный специально для соединения видеокарт и системных плат. Шина AGP лучше подходит для видеоадаптеров по сравнению с PCI (не Express!) потому, что она предоставляет прямую связь между центральным процессором и видеочипом, а также некоторые другие возможности, увеличивающие производительность в некоторых случаях, например, GART — возможность чтения текстур напрямую из оперативной памяти, без их копирования в видеопамять; более высокую тактовую частоту, упрощенные протоколы передачи данных и др.

В отличие от универсальной шины PCI, AGP используется только для видеокарт. Интерфейс имеет несколько версий, последняя из них — AGP 8x с пропускной способностью 2.1 Гб/с, что в 8 раз больше начального стандарта AGP с параметрами 32-бит и 66 МГц. Новых системных плат с AGP уже не выпускают, они окончательно уступили рынок решениям с интерфейсом PCI Express, но AGP до сих пор имеет широкое распространение и дает достаточную пропускную способность даже для новых видеочипов.

Спецификации AGP появились в 1997 году, тогда Intel выпустил первую версию описания, включающую две скорости: 1x и 2x. Во второй версии (2.0) появился AGP 4x, а в 3.0 — 8x. Рассмотрим все варианты подробнее:
AGP 1x — это 32-битный канал, работающий на частоте 66 МГц, с пропускной способностью 266 Мбайт/с, что в два раза выше полосы PCI (133 Мбайт/с, 33 МГц и 32-бит).
AGP 2x — 32-битный канал, работающий с удвоенной пропускной способностью 533 Мбайт/с на той же частоте 66 МГц за счет передачи данных по двум фронтам, аналогично DDR памяти (только для направления «к видеокарте»).
AGP 4x — такой же 32-битный канал, работающий на 66 МГц, но в результате дальнейших ухищрений была достигнута учетверенная «эффективная» частота 266 МГц, с максимальной пропускной способностью более 1 ГБ/с.
AGP 8x — дополнительные изменения в этой модификации позволили получить пропускную способность уже до 2.1 ГБ/с.

Видеокарты с интерфейсом AGP и соответствующие слоты на системных платах совместимы в определенных пределах. Видеокарты, рассчитанные на 1.5 В, не работают в 3.3 В слотах, и наоборот. Но существуют универсальные разъемы, которые поддерживают оба типа плат. Некоторые новые видеокарты из последних AGP серий, такие как NVIDIA GeForce 6 серии и ATI X800, имеют специальные ключи, не позволяющие установить их в старые системные платы без поддержки 1.5 В, а последние AGP карты с поддержкой 3.3 В — это NVIDIA GeForce FX 5×00 и часть из ATI RADEON 9×00, кроме основанных на R360.

При апгрейде старой AGP системы обязательно нужно учитывать возможную несовместимость разных версий слотов AGP. Бывает, что никаких проблем не возникает, но перед модернизацией видеосистемы стоит ознакомиться со статьей:

Краткая выжимка из этой статьи: новые видеокарты в старые системные платы можно пробовать вставлять без особого риска, в крайнем случае, система просто не заработает, в отличие от попытки установки старых видеокарт на новую материнскую плату, что может иметь печальные последствия. Для установки новых видеоплат на устаревшую системную, имеющую разъема AGP 1.0, нужно, чтобы новая видеокарта имела универсальный разъем AGP 1.0/2.0:

Но если новая видеокарта имеет разъем AGP 2.0, то заставить ее работать на старой системе не получится.

AGP 3.0 видеокарты имеют такой же разъем, как показан выше, и их можно устанавливать на материнские платы со слотом AGP 2.0. Существуют и видеокарты AGP 3.0 с универсальным разъемом, которые можно устанавливать в том числе и на системную плату с портом AGP 1.0.

Несмотря на то, что версии AGP действительно сильно отличаются друг от друга по теоретическим показателям, таким, как пропускная способность, более старый и медленный интерфейс тормозить работу видеокарты будет не сильно, разница в производительности в играх при режимах AGP 4x и AGP 8x составляет лишь несколько процентов, а то и еще меньше:

NVIDIA GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28) и GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)

Посмотрите — теоретическая разница в пропускной способности отличается в два раза, но практические результаты тестов показывают отсутствие значительного преимущества AGP 8x решений по сравнению с AGP 4x вариантами.

Нужно отметить, что в переходный период смены слотов AGP на PCI Express выходили системные платы с гибридными решениями, предоставляющими так называемые слоты AGP Express. Эти слоты зачастую размещались совместно с PCI Express x16 слотом, но они не являются полноценными AGP слотами и работают на скорости обычных PCI слотов, что дает очень низкую скорость, позволяющую разве что переждать время перехода на полноценное PCI Express решение.

Про подобный продукт можно прочитать в статье:
Тестирование AGP-Express в исполнении ECS

Вообще же, видеокарты, рассчитанные на морально и физически устаревший слот AGP, в наших статьях не рассматриваются, поэтому мы ограничимся лишь написанным выше текстом и ссылкой на последние тесты AGP видеокарт на iXBT.com.

Последние из Могикан на базе AGP: GeForce 7800 GS, RADEON X1600 PRO, X1300

PCI Express

PCI Express (PCIe или PCI-E, не путать с PCI-X), ранее известная как Arapaho или 3GIO, отличается от PCI и AGP тем, что это последовательный, а не параллельный интерфейс, что позволило уменьшить число контактов и увеличить пропускную способность. PCIe — это лишь один из примеров перехода от параллельных шин к последовательным, вот другие примеры этого движения: HyperTransport, Serial ATA, USB и FireWire. Важное преимущество PCI Express в том, что он позволяет складывать несколько одиночных линий в один канал для увеличения пропускной способности. Многоканальность последовательного дизайна увеличивает гибкость, медленным устройствам можно выделять меньшее количество линий с малым числом контактов, а быстрым — большее.

Интерфейс PCIe пропускает данные на скорости 250 Мбайт/с на одну линию, что почти вдвое превышает возможности обычных слотов PCI. Максимально поддерживаемое слотами PCI Express количество линий — 32, что дает пропускную способность 8 ГБ/с. А PCIe слот с восемью рабочими линиями примерно сопоставим по этому параметру с быстрейшей из версий AGP —. Что еще больше впечатляет при учете возможности одновременной передачи в обоих направлениях на высокой скорости. Наиболее распространенные слоты PCI Express x1 дают пропускную способность одной линии (250 Мбайт/с) в каждом направлении, а PCI Express x16, который применяется для видеокарт, и в котором сочетается 16 линий, обеспечивает пропускную способность до 4 ГБ/с в каждом направлении.

Несмотря на то, что соединение между двумя PCIe устройствами иногда собирается из нескольких линий, все устройства поддерживают одиночную линию, как минимум, но опционально могут работать с большим их количеством. Физически, карты расширения PCIe входят и работают нормально в любых слотах с равным или большим количеством линий, так, PCI Express x1 карта будет спокойно работать в x4 и x16 разъемах. Также, слот физически большего размера может работать с логически меньшим количеством линий (например, на вид обычный x16 разъем, но разведены лишь 8 линий). В любом из приведенных вариантов, PCIe сам выберет максимально возможный режим, и будет нормально работать.

Чаще всего для видеоадаптеров используются разъемы x16, но есть платы и с x1 разъемами. А большая часть системных плат с двумя слотами PCI Express x16, работает в режиме x8 для создания SLI и CrossFire систем. Физически другие варианты слотов, такие как x4, для видеокарт не используются. Напоминаю, что всё это относится только к физическому уровню, попадаются и системные платы с физическими PCI-E x16 разъемами, но в реальности с разведенными 8, 4 или даже 1 каналами. И любые видеокарты, рассчитанные на 16 каналов, работать в таких слотах будут, но с меньшей производительностью. Кстати, на фотографии выше показаны слоты x16, x4 и x1, а для сравнения оставлен и PCI (снизу).

Хотя разница в играх получается не такой уж и большой. Вот, например, обзор двух системных плат на нашем сайте, в котором исследуется разница в скорости трехмерных игр на двух системных платах, пара тестовых видеокарт в которых работает в режимах 8 каналов и 1 канала соответственно:
http://www.ixbt.com/mainboard/foxconn/foxconn-mcp61vm2ma-rs2h-mcp61sm2ma-ers2h.shtml

Интересующее нас сравнение — в конце статьи, обратите внимание на две последние таблицы. Как видите, разница при средних настройках весьма небольшая, но в тяжелых режимах начинает увеличиваться, причем, большая разница отмечена в случае менее мощной видеоплаты. Примите это к сведению.

PCI Express отличается не только пропускной способностью, но и новыми возможностями по энергопотреблению. Эта необходимость возникла потому, что по слоту AGP 8x (версия 3. 0) можно передать не более 40 с небольшим ватт суммарно, чего уже не хватало видеокартам последних поколений, рассчитанных для AGP, на которых устанавливали по одному или двух стандартным четырехконтактным разъемам питания (NVIDIA GeForce 6800 Ultra). По разъему PCI Express можно передавать до 75 Вт, а дополнительные 75 Вт получают по стандартному шестиконтактному разъему питания (см. последний раздел этой части). В последнее время появились видеокарты с двумя такими разъемами, что в сумме дает до 225 Вт.

PCI Express 2.0

Не так давно, группой PCI-SIG, которая занимается разработкой соответствующих стандартов, были представлены основные спецификации PCI Express 2.0. Вторая версия PCIe вдвое увеличивает стандартную пропускную способность, с 2.5 Гб/с до 5 Гб/с, так что разъем x16 позволяет передавать данные на скорости до 8 ГБ/с в каждом направлении. При этом PCIe 2.0 совместим с PCIe 1.1, старые карты расширения будут нормально работать в новых системных платах, появление которых ожидается уже в 2007 году.

Спецификация PCIe 2.0 поддерживает как 2.5 Гб/с, так и 5 Гб/с скорости передачи, это сделано для обеспечения обратной совместимости с существующими PCIe 1.0 и 1.1 решениями. Обратная совместимость PCI Express 2.0 позволяет использовать прошлые решения с 2.5 Гб/с в 5.0 Гб/с слотах, которые просто будут работать на меньшей скорости. А устройство, разработанное по спецификациям версии 2.0, может поддерживать 2.5 Гб/с и/или 5 Гб/с скорости.

Основное нововведение в PCI Express 2.0 — это удвоенная до 5 Гб/с скорость, но это не единственное изменение, есть и другие нововведения для увеличения гибкости, новые механизмы для программного управления скоростью соединений и т.п. Нас больше всего интересуют изменения, связанные с электропитанием устройств, так как требования видеокарт к питанию неуклонно растут. В PCI-SIG разработали новую спецификацию для обеспечения увеличивающегося энергопотребления графических карт, она расширяет текущие возможности энергоснабжения до 225/300 Вт на видеокарту. Для поддержки этой спецификации используется новый 2×4-штырьковый разъем питания, предназначенный для обеспечения питанием будущие модели видеокарт.

PCI Express External

И уже в этом году, группа PCI-SIG, занимающаяся официальной стандартизацией решений PCI Express, объявила о принятии спецификации PCI Express External Cabling 1.0, описывающих стандарт передачи данных по внешнему интерфейсу PCI Express 1.1. Эта версия позволяет передавать данные со скоростью 2.5 Гб/с, а следующая должна увеличить пропускную способность до 5 Гб/с. В рамках стандарта представлены четыре внешних разъема: PCI Express x1, x4, x8 и x16. Старшие разъемы оснащены специальным язычком, облегчающим подключение.

Внешний вариант интерфейса PCI Express может использоваться не только для подключения внешних видеокарт, но и для внешних накопителей и других плат расширения. Максимальная рекомендованная длина кабеля при этом равна 10 метров, но её можно увеличить при помощи соединения кабелей через повторитель.

Чем это может быть полезно для видеокарт? Например, это точно может облегчить жизнь любителей ноутбуков, при работе от батарей будет использоваться маломощное встроенное видеоядро, а при подключении к настольному монитору — мощная внешняя видеокарта. Значительно облегчится апгрейд подобных видеокарт, не нужно будет вскрывать корпус ПК. Производители смогут делать совершенно новые системы охлаждения, не ограниченные особенностями карт расширения, да и с питанием должно быть меньше проблем — скорее всего, будут использоваться внешние блоки питания, рассчитанные специально на определенную видеокарту, их можно в один внешний корпус с видеокартой встроить, используя одну систему охлаждения. Должна облегчиться сборка систем на нескольких видеокартах (SLI/CrossFire). В общем, с учетом постоянного роста популярности мобильных решений, такие внешние PCI Express должны завоевать определенную популярность.

В статье мы не трогаем устаревшие интерфейсы, их характеристики действительно сильно влияли на производительность даже в старые времена.

Затем производители перешли на производство видеокарт, рассчитанных на интерфейс AGP (Accelerated Graphics Port), но его первой спецификации оказалось недостаточно, AGP 1.0 в некоторых случаях мог ограничивать производительность. Поэтому в дальнейшем стандарт модифицировали, версии 2.0 (AGP 4x) и 3.0 (AGP 8x) уже достигли высоких значений пропускной способности, выше которых скорость просто не росла.

Абсолютное большинство современных видеоплат рассчитано на интерфейс PCI Express, поэтому при выборе видеокарты мы предлагаем серьезно рассматривать только его, все данные о AGP приведены для справки. Хотя производители видеокарт по своей инициативе делают карты среднего уровня для интерфейса AGP (ATI RADEON X1950 PRO, NVIDIA GeForce 7800 GS и 7600 GT) до сих пор, но все они используют специальный мост для трансляции вызовов PCI Express в AGP, а новых видеочипов с поддержкой AGP давно не существует.

Итак, новые платы используют интерфейс PCI Express x16, объединяющий скорость 16 линий PCI Express, что дает пропускную способность до 4 ГБ/с в каждом направлении, это примерно в два раза больше, по сравнению с той же характеристикой AGP 8x. Важное отличие состоит в том, что PCI Express работает с такой скоростью в каждом из направлений, поэтому в некоторых случаях PCI Express может дать преимущества по сравнению с AGP. Но чаще всего пропускной способности стандарта AGP 8x достаточно, и разницы с соответствующими картами для PCI Express просто нет, разные версии видеокарт работают примерно с одной скоростью, что на AGP, что на PCI Express. Например, RADEON 9600 XT и RADEON X600 XT, для AGP и PCI Express, соответственно.

Другое дело, что будущего у AGP давно нет, и этот интерфейс следует рассматривать только с точки зрения апгрейда, все новые системные платы поддерживают только PCI Express, наиболее производительные видеокарты с интерфейсом AGP не выпускаются, а те, что есть, труднее найти в продаже. Если речь о покупке новой платы или одновременной смене системной и видеоплаты, то просто необходимо покупать карты с интерфейсом PCI Express, он будет наиболее распространен еще несколько лет, а его следующая версия будет совместима с нынешней.

Tags: AGP , слот AGP , PCI , PCI Express , слот PCI Express , слоты расширения , слоты видео карт , видеокарты с разъемом pci express , agp 8x видеокарты , agp видеокарта , DVI , dvi разъем , pci express

PCI-Express 4.0 что это — представлена спецификация версии 1.0

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.

Применение PCI Express в компьютере. Разъемы PCI Express

Контроллер (управляющее устройство) линий PCIe не так давно встраивался только в чипсет (главную микросхему) материнской платы. Но, начиная с 2009 года, контроллер PCIe добавляется производителями также и непосредственно в центральный процессор. Это уменьшает задержки и позволяет процессору более эффективно взаимодействовать с другими устройствами. Версии и количество линий PCIe в разных моделях процессоров и чипсетов отличается. Бо́льшая их часть формируется в разъемы, размещаемые на материнской плате. Они позволяют подключать к компютеру разнообразные устройства (видеокарты, звуковые карты, сетевые карты, Wi-Fi-адаптеры и др.). На материнской плате современного компьютера можно найти разъемы PCIe нескольких видов, отличающихся количеством используемых в них линий PCIe (от х1 до х16 линий). Не зависимо от того, насколько старым является компьютер, и какая версия PCIe в нем используется, эти разъемы всегда выглядят одинаково:
на изображении: верхний разъем — PCIe x4, по средине — PCIe x16, внизу — PCIe x1

Разные версии PCIe являются полностью совместимыми.

То есть, если в старый компьютер, где используется версии PCIe 2.0, установить, например, видеокарту с PCIe 4.0, она будет нормально работать. Однако, реальная скорость обмена данными при этом у нее будет ограничена возможностями PCIe 2.0. И наоборот, в самый новый компьютер с PCIe 4.0 можно без проблем установить старую видеокарту с PCIe 2.0. Еще одной особенностью PCIe является совместимость разных ее разъемов. В разъем PCIe x16 можно подключить не только видеокарту, но и абсолютно любое другое устройство PCIe, в том числе и с разъемом PCIe x8, PCIe x4 или PCIe x1. Совместимость разъемов сохраняется также и в обратную сторону. То есть, в разъем PCIe x1 можно установить видеокарту с разъемом PCIe x16. Физически она туда не войдет, но если разрезать заднюю стенку разъема (как на изображении ниже), то все получится. Это, конечно же, «кустарщина» и без крайней надобности так делать не нужно. Тем более, что видеокарта при таком подключении будет работать в режиме PCIe x1, что весьма негативно скажется на ее быстродействии.

В ноутбуках для установки дополнительных устройств вместо упомянутых выше разъемов используется более компактный вариант — Mini PCIe. Линии PCIe используются также для создания некоторых других разъемов, в чатности, разъемов M.2 (служат для подключения современных запоминающих устройств, а также устройств некоторых других типов).

на изображении — разъем M.2 с запоминающим устройством в нем

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.

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?

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 контактов	Длина
PCI Express x1	18	25 мм
PCI Express x8	49	56 мм
PCI Express x16	82	89 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.

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.

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 1.0	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 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.

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 2021 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.

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.

Нужно ли апгрейдить компьютер ради PCIe 4.0

Как уже говорилось выше, последней из официально вышедших версий PCIe является версия 5.0 (опубликованы официальные спецификации, но на практике она не используется). Самой «свежей» версией из используемых по состоянию на конец 2021 года является PCIe 4.0, и, судя по всему, еще долго будет таковой оставаться. Она вышла в 2017 году, однако внедрена в конкретные устройства лишь недавно, в 2019 году. Ее начала использовать компания AMD в процессорах Ryzen архитектуры Zen 2, а также в видеокартаx Radeon серии RX 5700 / 5500. Несомненно, это значительное достижение AMD, однако, оно пока является лишь заделом на будущее и не дает никаких практических преимуществ перед конкурентами. Компания Intel внедрять PCIe 4.0 в свои процессоры не торопится. Не спешит делать это и компания nVidia, видеокарты которой пока довольствуются PCIe 3.0. Все дело в том, что на современном этапе развития компьютерной техники возможностей PCIe 3.0 вполне достаточно. Превосходство PCIe 4.0 можно увидеть лишь в синтетических тестах. В практических же сценариях необходимости в настолько высоких скоростях обмена данными пока нет. Видеокарты с PCIe 4.0 вполне нормально работают и в системах с PCIe 3.0. Более того, даже в компьютерах с PCIe 2.0 они показывают почти такую же производительность в играх и других приложениях, как в компьютерах с PCIe 4.0. Но продлится это, судя по всему, не долго. Направлением, где в ближайшее время станет реально востребованной PCIe 4.0, являются современные М.2 SSD-накопители, быстродействие которых уже почти «уперлось в потолок » стандарта PCIe 3.0. Затем черед дойдет до видеокарт и другого оборудования. Так что апгрейдить старый компьютер только ради PCIe 4.0 пока нецелесообразно. Однако при покупке нового компьютера, который планируется к использованию достаточно длительнное время, брать во внимание версию PCIe, поддерживаемую его внутренними устройствами, однозначно нужно.

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

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?

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.

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.

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

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?

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.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка / 5. Количество оценок:

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Статьи по теме:

Версия шины pci express — Altarena.ru — технологии и ответы на вопросы

Содержание

PCI Express 1.0 – 4.0: история развития, пропускная способность версий
PCI Express 1.0
PCI Express 2.0
PCI Express 3.0
PCI Express 4.0
Снизится ли скорость работы видеокарты PCI Express 3.0 на PCI Express 2.0
Шина PCI Express x1, x2, x4, x8, x16
Протокол PCI Express
Совместимость версий PCI Express
Пропускная способность PCI Express в обе стороны, ГБайт/с.
Разъем PCI Express: что такое интерфейс PCIe?
Разбираемся в различиях PCI-E разъема.
Как работает PCI Express?
Какие типы карт PCI Express существуют?
Каковы различные форматы PCI Express?
Размеры PCIe: x16, x8, x4, и x1
Версия PCIe: 4.0, 3.0, 2.0 и 1.0
Максимизация совместимости совместно с PCIe
Что заменит PCIe?
Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe?
Что такое PCI Express и что он обозначает?
Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4. 0?
Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?
Как насчет совместимости версий PCI Express?
У вас есть еще вопросы по PCI Express?
Интерфейс PCI-Express, его основные характеристики и обратная совместимость
Для чего необходим PCI-Express и что это такое?
Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)
Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0
Видео

PCI Express 1.0 – 4.0: история развития, пропускная способность версий

На CES 2019 был представлен новый контроллер, который станет началом перехода на PCI Express 4.0, так как максимальная пропускная способность у третьего поколения 3940 Мбайт/с. Новый контроллер позволяет увеличить скорость чтения SSD M.2 до 4244 Мбайт/с при скорости записи 4072 Мбайт/с.

Новый контроллер представила компания Phison, он будет использоваться для накопителей SSD M.2 на PCI Express 4.0. Контроллер имеет кодовое название PS5016-E16.

Также предлагается увеличить скорость чтения и записи за счет оптимизации программного обеспечения.

PCI Express 1.0

Вернемся на 17 лет назад, к началу появления PCI Express 1.0. По официальным данным первая спецификация PCI Express 1.0 вышла в свет летом 2002 года. Появилась спецификация как замена PCI, которая уже в то время имела ряд недостатков. Сама PCI была создана в 1991 году. Ведь если говорить о пиковой пропускной способности, то для PCI это 133 Мб/c. В дальнейшем новые версии PCI позволили увеличить пропускную способность до 266 Мб/c.

Что же касается PCI Express 1.0, то здесь используется двунаправленное последовательное соединение типа «точка-точка». Такое соединение называют линией. Это в корне поменяло возможности шины, так как она может состоять как из одной, так и из нескольких двунаправленных последовательных линий. Такие линии имеют обозначения: x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32. Последние очень громоздкие и как правило не выпускаются. Огромным преимуществом стало то, что карта x1 могла прекрасно работать и на шине x2, x4 и так далее. Но наоборот вы просто физически не сможете вставить устройство. Обычно материнские карты комплектуются PCI E x1, x4, x16 и т.д. в зависимости от потребностей использования шин.

Пропускная способность линии PCI Express 1.0 x1 составляет 250 Мбайт/c. То есть соответственно для x2 это будет 500 Мбайт/c, x4 – 1000 Мбайт/c, на а для x16 – это 4000 Мбайт/c.

Несмотря на большое количество конкурирующих протоколов, PCI Express широко зарекомендовала себя в работе компьютерной техники.

PCI Express 2.0

Еще одной особенностью PCI Express 2.0 является полная совместимость с версией 1.0. Т.е. старые видеокарты смогут спокойно работать на новой шине и наоборот, далее все зависит от возможностей самих видеокарт и пропускной способностью шин.

PCI Express 3.0

В 2010 году утвержден стандарт PCI Express 3.0, максимальная скорость передачи которого на x16 составляет 15.8 Гбайт/с. Сейчас практически все современные материнские платы построены на шине стандарта PCI Express 3. 0. Также практически все современные устройства поддерживают данное поколение, в т.ч. и видеокарты. Новый стандарт также отличается не только повышением пропускной способности в два раза, но и в усовершенствовании функций программного обеспечения.

PCI Express 4.0

Стандарт четвертого поколения PCI Express опубликован 5 октября 2017 года. Ожидается поступления в продажу первых материнских плат с PCI Express 4, что позволит увеличить скорость до 31.5 Гбайт/с на x16 шине.

Каждый стандарт появляется по мере развития комплектующих и их скорости работы и пропускной способности.

Снизится ли скорость работы видеокарты PCI Express 3.0 на PCI Express 2.0

Часто появляется вопрос о том, теряется ли мощность устройств при использовании шины более низкого поколения. Например, что будет, если мы поставим видеокарту PCE Express 3.0 на материнскую плату с PCI Express 2.0.

Во-первых, все будет работать, так как шины совместимы, но насколько быстро? Здесь все зависит от мощности устройства, а именно, видеокарты. Если вы ставите среднюю или топовую видео карту, то внимательно посмотрите на скорость работы оперативной памяти, количество и частоту работы процессора. Возможно, пропускной способности шины PCI Express 2.0 просто не хватит для работы видео карты на 100%.

На моем личном опыте с видеокартой Radeon RX 580, падение мощности на стандарте PCI Express 2.0 по сравнению с использованием PCI Express 3.0 было примерно на 25-30%. Эта цифра тоже относительна, так как поменялась не только материнская плата, но и центральный процессор, частота оперативной памяти. Но можно отметить то, что по данным теста центральный процессор практически не использовался. Но также нужно брать в расчет возможности центрального процессора и оперативной памяти. Так как эта цифра будет изменяться. Естественно, если у вас бюджетная видеокарта, рассчитанная на обычную работу с компьютером, то падение скорости будет на 0.5 – 1%, так как пропускной способности стандарта PCI Express 2.0 будет более, чем достаточно.

Источник

Шина PCI Express x1, x2, x4, x8, x16

PCI Express (PCIe или PCI-E) – высокоскоростная локальная шина применяемая для расширения аппаратных возможностей ПК путем установки дополнительного «железа»: видеокарта, аудиокарта, сетевая карта, Bluetooth и Wi-Fi модули, специализированные контроллеры диагностики и т. д.

Изначально, шина PCI Express создавалась как альтернатива параллельной шине PCI, которая имела низкую пропускную способность из-за циклического метода опроса устройств. Данные между несколькими PCI-устройствами и мостом передавались по общей параллельной шине.

Протокол PCI Express

Шина PCI Express унаследовала принцип пакетной передачи данных (программную модель) от шины PCI, но претерпела значительные изменения на физическом уровне. По сути PCI Express и не шина вовсе, а пакетная сеть с топологией «звезда» в основе которой лежит принцип соединения «точка — точка».

При такой организации, любое из устройств PCI Express имеет прямое двунаправленное последовательное соединение с коммутатором шины, которое может иметь одну (x1) или несколько линий (x2, x4, x8, x16). Приём и передача информации производится каждым устройством PCI Express по отдельным двум проводникам, таким образом, в простейшем случае, устройство подключается к коммутатору PCI Express всего лишь четырьмя проводниками. Данный метод позволяет карте для PCI Express корректно работать в любом слоте той же или большей пропускной способности, то есть карта PCI-E x1 будет работать в слотах PCI-E x4 и PCI-E x16.

Совместимость версий PCI Express

Как показала практика, устройства с версией интерфейса PCI Express 3.0 без проблем запускаются на материнских платах с поддержкой PCI Express 2.0 и PCI Express 1.0. Но, нужно помнить, что скорость работы будет зависеть от версии интерфейса PCI Express материнской платы. В данном случае, пропускная способность устройства с версией PCI-Express 3.0 будет соответствовать пропускной способности интерфейса PCI Express 2.0 или PCI Express 1.0.

Та же ситуация наблюдается и при использовании устройства с версией интерфейса PCI Express 2.0 в слоте PCI Express 3.0. Пропускная способность останется на уровне версии PCI Express 2.0.

Пропускная способность PCI Express в обе стороны, ГБайт/с.

Версия интерфейса	Соединения (связи)
Версия интерфейса	x1	x2	x4	x8	x16
PCI Express 1. 0	0.25	0.5	1.0	2.0	4.0
PCI Express 2.0	0.5	1.0	2.0	4.0	8.0
PCI Express 3.0	0.98	1.97	3.94	7.88	15.8
PCI Express 4.0	1.96	3.94	7.88	15.75	31.5
PCI Express 5.0 *	3.93	7.88	15.75	31.51	63.0

* Выход в свет PCI Express 5.0 запланировано на начало 2019 года.

Источник

Разъем PCI Express: что такое интерфейс PCIe?

PCI Express, полное техническое название «Peripheral Component Interconnect Express», но зачастую воспринимаемый сокращенной аббревиатурой PCIe или PCI-E, это стандартный тип подключения для внутренних девайсов, такие как видеокарты, звуковые карты, wifi адаптеры и прочих периферийных устройств на персональном компьютере.

Разбираемся в различиях PCI-E разъема.

Как работает PCI Express?

Какие типы карт PCI Express существуют?

Каковы различные форматы PCI Express?

Размеры PCIe: x16, x8, x4, и x1

Вот как формируются различные размеры:

Количество контактов	Длина
PCI Express x1	18	25 мм
PCI Express x8	49	56 мм
PCI Express x16	82	89 мм

Версия PCIe: 4.0, 3.0, 2.0 и 1.0

Вот как сравниваются различные версии контроллера PCI Express:

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)

Максимизация совместимости совместно с PCIe

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).

Что заменит PCIe?

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 2019 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.

Источник

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

Что такое PCI Express и что он обозначает?

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.

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?

Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?

Как насчет совместимости версий PCI Express?

У вас есть еще вопросы по PCI Express?

Источник

Интерфейс PCI-Express, его основные характеристики и обратная совместимость

Когда речь заходит о каких-либо интерфейсах в контексте компьютерных систем, нужно быть очень внимательным, дабы не «нарваться» на несовместимые интерфейсы для одних и тех же комплектующих в рамках системы.

К счастью, когда речь заходит относительно интерфейса PCI-Express для подключения видеокарты, проблем с несовместимостью практически не будет. В данной статье мы это более подробно разберем, а также поговорим относительно того, что же такое этот самый PCI-Express.

Для чего необходим PCI-Express и что это такое?

Начнем, как обычно, с самых азов. Интерфейс PCI-Express (PCI-E) – это средство взаимодействия, в данном контексте, состоящее из контролера шины и соответствующего слота (рис.2) на материнской плате (если обобщить).

Данный высокопроизводительный протокол используется, как уже было отмечено выше, для подключения видеокарты в систему. Соответственно, на материнской плате присутствует соответствующий слот PCI-Express, куда и устанавливается видеоадаптер. Ранее, видеокарты, подключались по интерфейсу AGP, но когда данного интерфейса, попросту говоря: «перестало хватать», на помощь пришёл PCI-E, о подробных характеристиках которого мы сейчас и поговорим.

Рис.2 (Слоты PCI-Express 3.0 на материнской плате)

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

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

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

Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий

(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)

Для интерфейса PCI-Express 1. 0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.

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

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

В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2. 0. Также там было произведено немало технических изменений.

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

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

Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0

Данный вопрос волнует многих, особенно при выборе видеокарты для текущей системы. Так как довольствуясь системой с материнской платой, которая поддерживает PCI-Express 1.0, возникают сомнения, будет ли корректно работать видеокарта с PCI-Express 2.0 или 3.0? Да, будет, по крайней мере так обещают разработчики, которые обеспечили эту самую совместимость. Единственное то, что видеокарта, не сможет полностью раскрыться во всей красе, но потери производительности, в большинстве случаев, будут незначительны.

С точностью наоборот, можно преспокойно устанавливать видеокарты с интерфейсом PCI-E 1. 0, в материнские платы, которые поддерживают PCI-E 3.0 или 2.0, тут вообще ничего не ограничивается, так что будьте спокойны по поводу совместимости. Если, конечно же, с другими факторами все в порядке, к таковым можно отнести недостаточно мощный блок питания и т.д.

В общем, мы довольно подробно поговорили относительно PCI-Express, что позволит вам избавиться от множества неясностей и сомнений по поводу совместимости и понимания различий в версиях PCI-E.

Источник

Видео

Что такое PCIe? Все виды скоростного интерфейса подключения PCIe 1.0-6.0 (x1 x4 x8 x18 x32)

Влияние шин PCI-e и внутренней шины видеокарты на производительность

ОБЪЯСНЯЕМ PCI Express 4.0

PCI и PCI-Express что можно подключить?

Каким видеокартам нужна высокая скорость PCI-e x8 x16 Gen. 4, 3 и 2

Системная шина персонального компьютера pci express

Как влияет скорость PCI-E на производительность GeForce RTX 3060 Ti, RTX 3070, RTX 3080, RTX 3090?

PCI Express 4. 0 vs 3.0 Важно знать при выборе процессора и материнской платы

5 лекция «Шины AGP и PCI Express»

Шина PCI

Частые вопросы — Материнские платы

Кол-во слотов PCI-E x4, установленных на материнской плате

Слот PCI-E x4 демонстрирует показатель скорости передачи данных до 2 Гб/с. Он зачастую применяется для установки сетевых адаптеров, звуковых карт и RAID-контроллеров.

Диапазон количества слотов PCI-E x4: от 0 до 4.

Кол-во слотов PCI-E x16, установленных на материнской плате

PCI-E (PCI Express) — стандарт шины для ПК, пришедший на смену устаревающим PCI и AGP. Ширина пропускания канала PCI Express масштабируема. Это можно сделать благодаря добавлению каналов данных. Так, получаются соответствующие модификации шины: PCI-E x1, x4, x8, x16.

Примечательно, что даже самая медленная из них — PCI-E x1 — примерно вдвое превосходит стандарт AGP по показателю скорости. PCI Express демонстрирует скорость передачи данных по каждой линии, достигающую 2.5 Гбит/с или 5 Гбит/с (если слот имеет поддержку стандарта PCI Express 2.0).

PCI-E x16, как самый скоростной слот, как правило, выделяется под установку видеокарты. Скорость PCI-E x16 достигает 16 Гб/с.

Диапазон количества слотов PCI-E x16: от 0 до 8.

Кол-во слотов PCI-E x1, установленных на материнской плате

Слот PCI-E x1 способен обеспечить скорость передачи данных до 510 Мб/с. Он часто применяется для установки сетевых адаптеров, звуковых карт и TV-тюнеров.

Количество слотов PCI-E x1: от 0 до 5.

Кол-во слотов PCI, установленных на материнской плате

PCI (Peripheral Components Interconnect) — шина для подключения периферийных устройств. Чем больше слотов PCI установлено на материнской плате, тем выше потенциал для расширения возможностей ПК. Свободные PCI-слоты позволяют дополнительно устанавливать сетевую карту, звуковую карту, модем и прочие устройства.

Диапазон количества слотов PCI: от 0 до 6.

Кол-во слотов/разъемов IDE, установленных на материнской плате

Число слотов (разъемов) IDE, установленных на материнской плате.

Один разъем IDE позволяет подключить до двух устройств. В современных условиях использования, вполне хватает одного IDE-разъема, поскольку его успешно заменяет собой более быстрый и более свежий интерфейс SATA.

Кол-во разъемов mSATA на материнской плате

mSATA (Micro SATA) — разновидность разъема SATA. Применяется в основном в ноутбуках, для установки твердотельных накопителей.

Разъемы eSATA на задней панели материнской платы

Количество разъемов eSATA, установленных на задней панели материнской платы.

eSATA (external SATA) — интерфейс передачи данных, созданный для подключения внешних устройств (в основном, жестких дисков). Отличается от разъема SATA формой штекера для подключения.

eSATA выступает в качестве альтернативы популярным USB и FireWire интерфейсам. Имеет поддержку режима «горячей замены», высокую скорость передачи данных (до 3 Гбит/с).

Диапазон количества разъемов eSATA на задней панели: от 1 до 6.

Кол-во разъемов USB на задней панели материнской платы

Количество разъемов USB, установленных на задней панели материнской платы.

Чем больше разъемов на плате, тем больше USB-устройств можно подключить к ПК одновременно.

Диапазон количества разъемов USB на задней панели материнской платы: от 0 до 12.

Поддержка разъемов USB 3.0

Количество разъемов USB 3.0, поддерживаемых материнской платой.

Максимальная скорость передачи данных в интерфейсе USB 3.0 составляет 4.8 Гбит/с, а сила тока увеличена до 900 мА, по сравнению с 500 мА у USB 2.0.

Разъемы стандарта USB 3.0 имеют совместимость с USB 2.0.

Разъемы SATA 6Gb/s на материнской плате

Каждая материнская плата поддерживает определенное количество разъемов SATA 6Gb/s.

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными. Своим выходом сменил параллельный интерфейс IDE (Parallel ATA). Максимальная пропускная способность шины SATA 6Gb/s (в теории) — до 600 Мбайт/с.

Эта версия отличается улучшенным управлением питания.

Диапазон количества разъемов SATA 6Gb/s: от 1 до 8.

Разъемы SATA 3Gb/s на материнской плате

Каждая материнская плата поддерживает определенное количество разъемов SATA 3Gb/s.

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными. Своим выходом сменил параллельный интерфейс IDE (Parallel ATA). Максимальная пропускная способность шины SATA 3Gb/s (в теории) — до 300 Мбайт/с.

Стандарты SATA 3Gb/s и SATA 1.5Gb/s имеют совместимость, но в меньшую сторону.

Диапазон количества разъемов SATA 3Gb/s: от 1 до 12.

Разъемы SATA 1.5Gb/s на материнской плате

Каждая материнская плата поддерживает определенное количество разъемов SATA 1. 5Gb/s.

Разъемы FireWire (IEEE1394b) на задней панели

На задней панели материнской платы устанавливаются разъемы FireWire (IEEE1394b). Интерфейс FireWire со спецификацией IEEE1394b обладает скоростью передачи данных до 800 Мбит/с. Примечательно, что протокол IEEE1394b обратно совместим с IEEE1394a. Так, устройства FireWire IEEE1394a свободно подключаются к разъему IEEE1394b.

Разъемы FireWire (IEEE1394a) на задней панели

На задней панели материнской платы устанавливаются разъемы FireWire (IEEE1394a). Интерфейс FireWire позволяет подключать к компьютеру видеокамеры, внешние CD-, DVD-приводы и жесткие диски, звуковые карты. Благодаря FireWire можно производить «горячее» подключение внешних устройств.
Диапазон количества разъемов FireWire (IEEE1394a) на задней панели: от 0 до 2.

COM-порты на задней панели материнской платы

На каждой материнской плате существует определенное количество COM-портов, установленных на ее задней панели. COM-порт, или так называемый последовательный порт RS-232, используется для подключения к ПК мобильных телефонов, смартфонов и прочей периферии. Впрочем, ввиду некоторых своих недостатков (в частности, низкой скорости работы), сегодня COM-порт уже не так актуален.

Разъемом для COM-порта обычно выступает D-Sub 9-pin.

Диапазон количества COM-портов на задней панели: от 0 до 4.

Наличие на материнской плате разъема TV-выход

Данный разъем позволяет подключать ПК к телевизору. Обычно, на самой плате установлен разъем S-Video, к которому посредством специального кабеля можно подключить обычный телевизор. Также это подключение можно организовать и по композитному сигналу (разъем RCA).

Интерфейс PS/2 для подключения мыши

До недавнего времени, PS/2 был весьма распространенным интерфейсом, использовавшимся для подключения компьютерной мыши к ПК.

Однако, с выходом интерфейса USB, современные материнские платы уже редко поддерживают данный разъем. Гнездо PS/2 располагается на задней панели материнской платы, оно выглядит как внутренний разъем.

Интерфейс PS/2 для подключения клавиатуры

До недавнего времени, PS/2 был весьма распространенным интерфейсом, использовавшимся для подключения клавиатуры к компьютеру. Однако, с выходом интерфейса USB, современные материнские платы уже редко поддерживают данный разъем. Гнездо PS/2 располагается на задней панели материнской платы, оно выглядит как внутренний разъем.

Интерфейс GAME/MIDI в материнской плате

GAME/MIDI (Musical Instrument Digital Interface) — цифровой интерфейс музыкальных инструментов, позволяющий подключать различные манипуляторы к компьютеру. Посредством этого интерфейса к ПК подключаются джойстики, а также другие устройства с MIDI-интерфейсом, например, музыкальный синтезатор.

Интерфейс GAME/MIDI обычно выводится на заднюю панель материнской платы, имеет вид внутреннего разъема к которому подключаются с помощью специальной планочки.

Что такое звуковой чип?

У каждой материнской платы имеется свой звуковой чип (кодек). Он служит для преобразования цифрового звука в аналоговый, и наоборот.

Что такое звуковая схема в материнской плате?

Это определенная звуковая схема, поддерживаемая звуковым контроллером материнской платы. Звуковая схема обозначает количество звуковых каналов. Большинство современных звуковых контроллеров материнских плат имеет поддержку почти всех существующих ныне систем объемного звука.

Звуковые схемы:

2.0. Имеет поддержку стереофонического режима.
5.1. Имеет поддержку системы объемного звука. Пять каналов + один канал сабвуфера (общее количество — шесть звуковых каналов).
7.1. Имеет поддержку системы объемного звука. Семь каналов + один канал сабвуфера (общее количество — восемь звуковых каналов).
9.1. Имеет поддержку системы объемного звука. Девять каналов + один канал сабвуфера (общее количество — десять звуковых каналов).

Поддержка многоканальной звуковой схемы позволяет организовать домашний кинотеатр на базе персонального компьютера, при этом минуя серьезные дополнительные затраты.

Тип звукового контроллера в материнской плате

В материнскую плату зачастую интегрируется звуковой контроллер. В настоящее время, существует три основных типа звуковых контроллеров: AC’97, HDA и DSP.

AC’97. Имеет поддержку 16-битного звука с частотой дискретизации до 48 кГц, а также объемного звука 5.1. Материнская плата с AC’97 в основном использовалась в офисных, относительно бюджетных компьютерах.

HDA. Технология звука с высоким разрешением. Это новый стандарт, который поддерживает 32-битный звук с частотой дискретизации до 192 кГц, а также объемный звук 5.1 и 7.1. Звуковой контролер HDA обладает звуком лучшего качества, в сравнении с AC’97.

DSP. Цифровой сигнальный процессор. Представлен в виде отдельной микросхемы в материнской плате. Благодаря ему, можно добиться более качественного звучания и эффектов, в сравнении с интегрированными интерфейсами AC’97 и HDA. Материнская плата с отдельным DSP может создавать 3D звуковую атмосферу.

EAX. Расширение звукового распространения. Представляет собой интерфейс для звуковых карт. Создан студией Creative Labs. Применяется для создания атмосферности звука окружающей среды в играх.

Что касается серверных материнских плат, то они, как правило, не оснащаются звуковым контроллером.

Поддержка двухканального режима памяти

В двухканальном режиме работы оперативная память делится на два блока, с каждым из которых взаимодействует независимый контроллер. Так достигается удвоенная пропускная способность оперативной памяти. Чтобы активировать двухканальный режим работы, необходимо установить модули памяти с идентичным объемом и характеристиками.

Графический чипсет в материнской плате

Каждая материнская плата имеет в оснащении специальный графический чипсет (видеопроцессор), от конкретного производителя.

В большинстве своем, встроенные видеопроцессоры обладают невысокой производительностью, и годны лишь для повседневных офисных задач. Большую долю рынка занимают чипсеты компаний ATI и NVIDIA.

Для чего нужен S/PDIF выход в материнской плате?

S/PDIF интерфейс представляет собой цифровой интерфейс, предназначенный для передачи аудиосигнала. Разъем S/PDIF в материнской плате позволяет подключить к компьютеру внешнюю многоканальную активную акустику, либо же MD-плеер. Ключевой особенностью данного разъема является то, что он передает сигнал без каких-либо шумов или искажений.

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

В наши дни PCI Express^{(PCI Express)} является популярной технологией, и многие задаются вопросом, что это такое, для чего оно предназначено и почему так много шума вокруг графических карт, 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 существуют типы слотов PCIe и что нового в PCI Express 4.0 . Если вам интересно узнать больше, читайте дальше:

Что такое

PCI Express и для чего он нужен?

PCI Express расшифровывается как 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,^{(is an interface that connects internal expansion cards)} такие как видеокарты, звуковые карты, адаптеры Ethernet и Wi-Fi^{(graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters)} , с материнской платой. Кроме того^{(Furthermore)} , PCI Express также используется для подключения некоторых типов твердотельных накопителей^{(solid-state drives)} , которые обычно очень быстры.

Какие существуют типы и размеры слотов

PCI Express и что означают линии ^{(PCI Express)}PCIe ?

Для соединения плат расширения^{(expansion card)} с материнской платой PCI Express использует физические слоты. Распространенными слотами PCI Express,^{(PCI Express slot)} которые мы видим на материнских платах, являются PCIe x1 , PCIe x4 , PCIe x8 и PCIe x16 . Число, стоящее после буквы «х», говорит нам о физических размерах слота PCI Express^{(PCI Express slot)} , которые, в свою очередь, определяются количеством контактов на нем. Чем выше число, тем длиннее слот PCIe^{(PCIe slot)} и тем больше контактов, соединяющих плату расширения^{(expansion card)} со слотом.

Кроме того, число «x» также говорит о том, сколько дорожек доступно в этом слоте расширения^{(expansion slot)} . Вот сравнение часто используемых слотов PCIe :

PCIe x1: имеет 1 дорожку^{(1 lane)} , 18 контактов и длину 25 мм .
PCIe x4: имеет 4 полосы^{(4 lanes)} , 32 контакта и длину 39 мм .
PCIe x8: имеет 8 дорожек^{(8 lanes)} , 49 контактов и длину 56 мм .
PCIe x16: имеет 16 дорожек^{(16 lanes)} , 82 контакта и длину 89 мм .

Линии PCI Express^{(PCI Express)} — это пути между набором микросхем материнской платы и слотами PCIe^{(motherboard chipset and PCIe slots)} или другими устройствами, которые являются частью материнской платы, такими как сокет процессора^{(processor socket)} , 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 разными устройствами. Например, если ваша видеокарта подключена к слоту PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} , это означает, что она имеет 16 независимых линий, выделенных только для нее. Ни один другой компонент не может использовать эти дорожки, кроме видеокарты.

Вот идея, которая может помочь вам понять, что такое линии PCI Express^{(PCI Express)} : просто представьте, что PCI Express — это шоссе, а автомобили, которые едут по нему, — 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.

Карта PCI Express^{(PCI Express card)} может устанавливаться и работать в любом слоте PCIe,^{(PCIe slot)} доступном на материнской плате, при условии, что этот слот не меньше карты расширения^{(expansion card)} . Например, вы можете установить карту PCIe x1^{(PCIe x1 card)} в слот PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} . Однако вы не можете сделать обратное. Вы можете установить, например, звуковую карту PCIe x1 в ^{(PCIe x1)}слот PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} , но вы не можете установить графическую карту PCIe x16 в ^{(PCIe x16)}слот PCIe x1^{(PCIe x1 slot)} .

Какие существуют версии

PCI Express и какие скорости передачи данных (пропускная способность) они поддерживают?

В настоящее время используются^{(use today)} 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, чем предыдущая версия PCIe^{(Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe)} . Вот что предлагает каждый из них:

PCI Express 1.0: имеет пропускную способность 250 MB/s per lane

PCI Express 2.0: имеет пропускную способность 500 MB/s per lane

PCI Express 3.0: имеет пропускную способность 984.6 MB/s per lane

PCI Express 4.0: имеет пропускную способность 1969 MB/s per lane

Помните^(Remember) , что слоты PCIe^{(PCIe slot)} могут предлагать не одну, а несколько линий? Общие значения пропускной способности умножаются на количество линий, доступных в слоте PCIe^{(PCIe slot)} . Если вы хотите рассчитать, какая пропускная способность доступна для определенной карты расширения^{(expansion card)} , вам нужно умножить ее пропускную способность PCIe^{(PCIe bandwidth)} на линию на количество доступных для нее линий.

Например, графическая карта, поддерживающая PCI Express 4.0 и подключенная к слоту PCIe x16,^{(PCIe x16 slot)} имеет доступ к общей пропускной способности около 31,51 GB/s . Это результат умножения 1969 ^{(multiplying 1969)}MB/s на 16 ( пропускная способность PCIe на ^(PCIe)lane * 16 линий). Впечатляет, правда?

Вот как масштабируются версии PCI^{(PCI Express)} Express с учетом линий PCI Express :^{(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 MB/s на линию и до 63 GB/s в конфигурации x16^{(x16 configuration)} . Тем не менее, мы, вероятно, не скоро увидим его на компьютерном оборудовании^{(computer hardware)} потребительского уровня .

Широко ли доступна последняя

версия PCI Express 4.0 ?^{(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 AMD только на своих последних материнских платах, основанных на чипсете X570 в паре с процессорами AMD Ryzen третьего поколения. ^{(PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation.)}Если у вас их нет, нет смысла покупать видеокарты или твердотельные накопители с поддержкой PCIe 4.0 .
Говоря об этом, хотя уже есть много твердотельных накопителей^(SSDs) , поддерживающих PCIe 4. 0^{(support PCIe 4.0)} , единственные видеокарты, которые работают с PCIe 4.0 , — это AMD Radeon RX 5000^{(Radeon RX 5000s)} , такие как Radeon RX 5700 XT и Radeon RX^{(XT and Radeon RX)} 5700. Intel еще не предложила поддержку. для PCI Express 4.0 на любом своем оборудовании.
Как
PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?
Некоторые люди задают интересный вопрос: влияет ли более быстрая и новая спецификация PCI Express 4.0^{(PCI Express 4.0)} на скорость видеокарты? Быстрый ответ: нет^(no) , это не так, и вы не получаете больше кадров в секунду! Вот почему:
Когда вы играете в игру, видеокарта использует свою выделенную оперативную память^(RAM) ( GDDR ) для хранения текстур, используемых для рендеринга кадров на экране. Помимо тактовой частоты графического процессора^(GPU) , эта графическая память является наиболее важной вещью для того, сколько кадров вы получаете в секунду.
Графическая карта должна использовать интерфейс PCI Express,^{(PCI Express interface)} который соединяет ее с материнской платой, только когда ей необходимо обмениваться данными с процессором или загружать текстуры^{(processor or load textures)} из системной памяти^{(system memory)} ( ОЗУ^(RAM) компьютера ). Это не должно происходить часто, поскольку современные видеокарты имеют много собственной выделенной оперативной памяти^(RAM) . И, даже если/когда это произойдет, после того, как текстуры были перенесены по интерфейсу PCI Express^{(PCI Express interface)} из оперативной памяти^(RAM) системы и загружены в память видеокарты, они остаются там. Причина этого в том, что графическая память во много раз быстрее оперативной памяти^(RAM) системы .
Ни одной из доступных сегодня видеокарт не требуется полная пропускная способность, обеспечиваемая слотами PCI Express 4.0 x16 . Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим анализом влияния PCI Express 4.0^{(impact PCI Express 4.0)} на современные настольные компьютеры по сравнению с PCI Express 3.0 : PCI Express 4 и PCIe 3^{(vs PCIe 3)} : есть ли повышение производительности^{(performance improvement)} ?
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 4. 0)}PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express^{(PCI Express interface)} ограничена наименьшим фактором. Например, если вы подключаете твердотельный накопитель ^(SSD)PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 , этот твердотельный накопитель^(SSD) работает с PCIe 3.0 . Вместо того, чтобы иметь доступ к пропускной способности 7,88 GB/s , он может использовать только 3,94 GB/s , поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.
У вас есть другие вопросы относительно
PCI Express ?
Теперь вы должны лучше понять, что такое PCI Express , и больше узнать о различных типах слотов, дорожек и версий PCIe . У вас есть другие вопросы, на которые мы могли бы ответить? Если да, или если у вас есть что добавить к этой статье, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже.
Related posts
PCI Express 4 против PCIe 3: есть ли улучшение производительности?
AMD Ryzen 5 5600X разогнанный 4,8 ГГц: стоит ли?
Работает ли ReadyBoost? Улучшает ли это производительность для медленных ПК?
Microsoft выпускает новый Surface Pro. 11 вещей, которые вам нужно знать!
Сравнение Windows 11 и Windows 10 на процессорах Intel Core 12-го поколения
Простые вопросы: для чего используются клавиши клавиатуры F1, F2, F3–F12?
Обзор Kingston DataTraveler Elite G2: надежный флэш-накопитель USB 3.1!
Разгон AMD Ryzen 5 3600 по сравнению с Ryzen 5 3600X: вы получаете одинаковую производительность?
Crucial P5 500GB PCIe M.2 2280SS SSD review
8 способов настроить яркость в Windows 11
Что такое драйверы? Что делает водитель?
Обзор оперативной памяти ADATA XPG Lancer DDR5-5200: отлично подходит для Intel 12-го поколения!
7 способов следить за производительностью вашей системы с помощью диспетчера задач
Что означают разрешения 720p, 1080p, 1440p, 2K, 4K? Что такое соотношение сторон и ориентация?
Влияние Precision Boost на производительность процессоров AMD Ryzen
Как проверить BIOS version от Windows (8 способов)
Системные требования: Может ли мой компьютер запустить Windows 11?
Как войти в UEFI/BIOS от Windows 11 (7 способов)
Два способа удаления раздела в Windows без сторонних приложений
M.
2 против NVMe: в чем разница, когда речь идет о твердотельных накопителях?
Типы слотов материнской платы
» [PCI, PCIe, PCI-x, AGP, RAM, ..].
На протяжении всего поколения компьютеров на системной плате использовались различные слоты материнской платы расширения . Теперь на материнской плате введено различных типа слотов с целью расширения и улучшения ее функциональности.
Так как компьютеры обычно поставляются с базовым набором устройств ввода и вывода при сборке. По этой причине в компьютерах есть слоты расширения, потому что многие настольные ПК необходимо модернизировать или настроить с помощью дополнительного оборудования и функций для выполнения определенных задач, которые не предусмотрены в основном ПК.
Вначале слоты расширения использовались часто, потому что материнские платы не были такими полными, как сейчас, и требовались специальные периферийные устройства.
На самом деле, более новые и дорогие материнские платы высокого класса имеют множество вариантов слотов расширения и функций, встроенных прямо в материнскую плату, что устраняет необходимость во многих дополнительных платах расширения.
И сегодня вы находитесь в правильном месте, потому что в этой статье вы откроете для себя « Все типы материнских плат Слоты ” ниже:
Для чего предназначены слоты материнской платы?
Различные типы слотов на материнской плате
1. Слоты PCI
2. Слоты PCIE
3. Слоты PCI-X
4. Слоты AGP
5. Слоты ISA
6. Слоты EISA
7. Слоты VESA
8. Слоты RAM
9. Слоты AMR
10. Слоты CNR
Часто задаваемые вопросы
Заключение
Для чего предназначена материнская плата 90
004 Слоты?
Материнская плата — самая важная и крупная печатная плата, часто используемая в компьютерах. Он имеет основной ЦП (центральный процессор), подключенный к массиву микросхем для периферийных устройств, таких как принтеры и динамики. Эти периферийные микросхемы отделены от ЦП и взаимодействуют через слоты расширения.
Обычно на материнской плате имеется 24 слота расширения длиной 6 дюймов, каждый из которых имеет восемь контактов, которые можно подключить, вставив плоский кабель в соответствующее место.
Назначение этих слотов расширения на материнской плате состоит в том, чтобы позволить дополнительным компонентам, таким как устройства памяти, быть подключенными к основному компьютеру, чтобы повысить производительность или добавить новые функции без наличия ненужных деталей в корпусе вашего чехол для компьютера.
Различные типы слотов на материнской плате
Как вы могли заметить, большинство материнских плат имеют слоты PCIe, но раньше такого не было. Если вам попадется старая материнская плата, вы оцените, что на ней нет слота такого типа, а несколько другие. Давайте познакомимся с различными типами слотов на материнской плате.
1. Слоты PCI
Слот PCI — это интерфейс на материнской плате, который позволяет вам вставлять устройство, требующее питания, известное тем, что оно появилось в первых процессорах Intel Pentium в 1993 году.
PCI означает «периферия». Компоненты Interconnect’, стандартная компьютерная шина для подключения периферийных устройств непосредственно к материнской плате. Его название происходит от его физического расположения между двумя другими элементами и от электрических сигналов, которые он отправляет и получает.
9Устройства 0003, устанавливаемые на такие PCI-слоты , весьма разнообразны: различные контроллеры, адаптеры Wi-Fi, ТВ-тюнеры, спутниковые ресиверы и т. д. Количество доступных слотов на материнских платах колеблется от двух до шести.
2. PCIe Слоты Изображение слотов PCIe или PCI Express на материнской плате. Слоты
PCIe или PCI Express являются наиболее распространенными слотами на материнской плате, которые оптимизируют связь с микропроцессором.
Что ж, это была веха в истории вычислительной техники, ставшая стандартом, который еще не заменили, но улучшили. Начала использоваться в 2005 году разработка Intel, постепенно вытеснив остальные модели слотов расширения.
Если вам необходимо установить плату ТВ-тюнера , блок питания, видеокарты , или накопители , такие как NVMe, на основе протокола PCIe, для этой цели будут использоваться слоты PCI Express. На материнской плате может быть несколько слотов PCIe.
Pro Tip — Хотите использовать твердотельные накопители NVMe для игр, но у вас их нет — приобретите внешний накопитель для игр на основе протокола NVMe.
3. Слоты PCI-X
В дополнение к слоту PCI был также разработан слот PCI-X. Не следует путать эти сокращения с PCI Express. «X» в данном случае означает «расширенный».
Один слот PCI-X на материнской плате предназначен для видеокарты на основе PCI Express (PCI-E), подключенной к ЦП через выделенный прямой канал 16x или 32x для обеспечения высокой пропускной способности и низкой задержки. Остальные слоты используются для следующих функций: –
Карта PCMCIA,
Карта беспроводной локальной сети,
Карта Bluetooth.
На материнской плате может не быть свободных слотов, если на ней есть два слота PCI, используемые RAID-контроллером или другой функцией.
Также этот тип слота не получил широкого распространения в линейке материнских плат для настольных ПК. Они больше ориентированы на среду серверов или рабочих станций, поскольку обеспечивают более высокую пропускную способность, чем обычные PCI.
4. Слоты AGP
Аббревиатура AGP означает «Advanced/Accelerated Graphics Port», и они в основном предназначены для поддержки видео/графических карт с высокими требованиями к пропускной способности. Основное преимущество этих слотов заключается в том, что они поддерживают простое прямое соединение между процессором и материнской платой без каких-либо разъемов или кабелей.
Слоты AGP — это тип материнских плат, используемых для персональных компьютеров, которые были популярны в начале 2000-х годов. Изначально слоты AGP разрабатывались как модернизация обычных слотов PCI. Теперь этот слот является преемником оригинального PCI.
AGP был основным до тех пор, пока не был введен в практику преемник стандарта PCI Express. Впервые он появился примерно в 1997 году, а версия была выпущена вплоть до AGP 3.0, но из-за ограничения скорости передачи он был почти заменен стандартом PCI Express примерно в 2005 году.0007
Появление новой эволюции, известной как PCI-Express, обеспечивает более высокую производительность с точки зрения частоты и пропускной способности. Таким образом, ведущие производители видеокарт, такие как ATI и Nvidia, представляют все меньше продуктов для этого порта.
5. ISA Слоты
Слоты расширения ISA являются самыми старыми типами слотов на материнской плате. ISA расшифровывается как «Промышленная стандартная архитектура», потому что в то время не было изобретено никаких других слотов. Компоненты, предназначенные для установки в слот ISA, были огромными по размеру и были одними из первых слотов, которые использовались в персональных компьютерах.
Сетевые карты, видеокарты и другое дополнительное оборудование устанавливаются с помощью слотов ISA.
Сегодня на современных материнских платах больше нет слотов ISA. Эти слоты были включены до первых моделей микропроцессора Pentium III, затем в 2000 году он был заменен слотом PCI.
6. Слоты EISA
Слоты EISA «Extended Industry Standard Architecture» были представлены IBM для конкуренции с архитектурой Micro Chanel.
Вы ищете новую материнскую плату, которая поддерживает более 4 слотов ESIA? К счастью, в настоящее время большинство материнских плат имеют пять или более встроенных слотов ESIA.
Когда речь заходит о конфигурациях слотов ЕСИА, главное помнить, что они варьируются от 1x до 16x. Это потому, что число перед x обозначает, сколько карт находится в одном слоте.
7. Слоты VESA
VESA расшифровывается как «Ассоциация стандартов видеоэлектроники», это группа производителей мониторов и видеокарт, которые устанавливают стандарты видеошины и дисплеев. Целью слотов VESA является оптимизация операций с видео.
Хотя слоты VESA использовались в ПК совсем недолго. Компания VESA представила эти слоты, но через некоторое время шина ISA заменила VESA.
8. Слоты ОЗУ
Слот ОЗУ на материнской плате определяет тип ОЗУ, который может использовать ваш компьютер. В зависимости от материнской платы, обычно их 2 или 4 (иногда больше на материнских платах высокого класса), обычно они расположены в правом верхнем углу материнской платы.
Хотя слоты оперативной памяти — это последнее, что приходит вам на ум при покупке компьютера, было бы неплохо проверить и это. Иногда материнская плата может быть немного старше, а это означает, что вы не можете подключить последние модули оперативной памяти для обновления.
9. AMR Слоты
Слоты AMR ‘Audio/Modem Rise’ обычно находятся на компьютерах Pentium 3 и Pentium 4 на некоторых материнских платах. Intel разработала эти слоты расширения для связи с материнской платой, предлагая аналоговые возможности. Эти слоты используются для установки модемов и звуковых карт.
Эта спецификация позволяет производить материнскую плату по более низкой цене и освобождает стандартные слоты расширения в системе для дополнительных совместимых периферийных устройств.
Благодаря интеграции модемов и звуковых карт, большему количеству людей, использующих широкополосный доступ, и более совершенным технологиям, таким как PCI Express, AMR так и не получила массового распространения . Сегодня AMR больше не встречается и не используется ни с одной современной материнской платой.
Никогда не думал? почему материнские платы и печатные платы в основном зеленого цвета?
10. CNR Слоты
Слот связи и сети или слот CNR используется только специализированными системами для организации сети. Это спецификация, которая поддерживает интерфейсы аудио, модема, USB и LAN на наборах микросхем базовой логики.
Сегодня этот слот больше не встречается на материнских платах и заменен PCI и PCIe.
Часто задаваемые вопросы
Понимание этих основных типов слотов на материнской плате может помочь вам лучше узнать историю и развитие различных слотов и внутреннюю работу ПК.
Помимо этих популярных типов слотов расширения, вот несколько распространенных вопросов, которые возникают у пользователей. Давайте познакомимся с часто задаваемыми вопросами, связанными с типами слотов на материнской плате.
Сколько слотов расширения есть на моем компьютере?
В зависимости от производителя компьютера конкретные слоты расширения могут различаться. Общее количество слотов расширения уникально для каждого производителя. Лучший способ определить общее количество слотов на материнской плате компьютера — проконсультироваться со специалистом или прочитать руководство.
Какой слот расширения самый быстрый? Слот
PCI Express считается самым продвинутым и быстрым слотом на материнской плате. Большинство современных ПК оснащены слотами PCI Express.
Есть ли в ноутбуке слот расширения?
Ноутбук может иметь слот расширения, но не для каждой модели или дизайна. Многие ноутбуки со слотами расширения сконструированы так, что они расположены сзади, поэтому они не будут мешать сигналу Wi-Fi или другим функциям устройства.
Какой сегодня самый распространенный слот расширения?
PCI Express — самый распространенный сегодня слот расширения. Его сегодня можно найти на материнской плате почти каждого компьютера.
Какой слот расширения использует основную память?
Слот расширения PCI Express заменил старый AGP и используется для ускорения видеозадач. Итак, слот расширения PCI Express использовал основную память.
» } } , { «@type»: «Вопрос», «name»: «Какой самый быстрый слот расширения?», «принятый ответ»: { «@напечатайте ответ», «текст»: »
Слот PCI Express считается самым продвинутым и быстрым слотом на материнской плате. Большинство современных ПК оснащены слотами PCI Express.
» } } , { «@type»: «Вопрос», «name»: «Есть ли в ноутбуке слот расширения?», «принятый ответ»: { «@напечатайте ответ», «текст»: »
Ноутбук может иметь слот расширения, но не для каждой модели или дизайна. Многие ноутбуки со слотами расширения сконструированы так, что они расположены сзади, поэтому они не будут мешать сигналу Wi-Fi или другим функциям устройства.
» } } , { «@type»: «Вопрос», «name»: «Какой сегодня самый распространенный слот расширения?», «принятый ответ»: { «@напечатайте ответ», «текст»: »
PCI Express сегодня является самым распространенным слотом расширения. Его сегодня можно найти на материнской плате почти каждого компьютера.
» } } , { «@type»: «Вопрос», «name»: «Какой слот расширения использует основную память?», «принятый ответ»: { «@напечатайте ответ», «текст»: »
Слот расширения PCI Express заменил старый AGP и используется для ускорения видеозадач. Итак, слот расширения PCI Express использовал основную память.
» } } ] }
Примечание : При установке платы расширения перед снятием корпуса с компьютера обязательно сначала выключите компьютер и отсоедините шнур питания от задней панели источника питания. Порты расширения обычно расположены рядом со слотами оперативной памяти, но это не всегда так.
Заключение
Если вы хотите аппаратное обеспечение более высокого качества, вам придется приобрести карту расширения, которая вставляется в слот вашей материнской платы. Тому, кто хочет максимальной настройки, потребуется намного больше, чем нужно обычному пользователю, поэтому ему следует купить некоторые обновления перед покупкой своего ПК в магазине.
Как и слот на материнской плате, здесь также есть разъем для процессора. Я объяснил в нашей предыдущей статье, вы можете прочитать «4 типа сокетов ЦП».
Если вам понравилась информация, вы также можете поделиться статьей « Типы материнских плат Слоты » в социальных сетях.
сообщите об этом объявлении
Описание и сравнение всех типов слотов PCIe
Вы когда-нибудь задумывались, что такое слоты PCIe и какие типы существуют?
Этот термин встречается во многих контекстах, связанных с подключением устройств к вашему ПК, но иногда он даже не относится к картам расширения PCIe, а вместо этого относится к устройствам, установленным в другом месте, которые используют пропускную способность PCIe.
Если вы понятия не имеете, что это значит, не беспокойтесь: эта статья как раз для этого, так что давайте приступим!
Что такое PCI Express?
Прежде всего, давайте правильно наметим PCIe — или PCI Express.
PCI Express уже несколько десятилетий является основным стандартом для карт расширения в ПК, и он претерпевал обновления поколений наряду с новыми архитектурами ЦП и поколениями ОЗУ. В настоящее время мы прошли весь путь до PCI Express 5.0!
В каждом поколении PCI Express значительно улучшается пропускная способность (обычно удваивается каждое поколение), но сохраняется обратная совместимость с картами предыдущего поколения и по-прежнему работает в той же системе слотов и дорожек. Что здорово, чтобы обойти любые проблемы совместимости!
Но что такое слоты и линии PCI Express?
Что такое слот PCI Express?
Итак, единого слота PCI Express нет. На самом деле существует четыре размера (длины): PCI Express x1, PCI Express x4, PCI Express x8 и PCI Express x16.
Обзор типов слотов PCI Express — x1, x4, x8, x16
Каждый из этих размеров механических слотов PCIe также соответствует количеству доступных электрических линий PCI Express (по сути, количеству проводов, подключенных к такому слоту и проходящих через него). материнская плата), и в зависимости от поколения пропускная способность может экспоненциально увеличиваться от одной полосы к другой.
Эта статья на самом деле не касается этих конкретных проблем с пропускной способностью (вы можете прочитать больше о линиях PCIe, в частности, здесь) — вместо этого я хочу разбить каждый из слотов и виды расширения, которые вы можете ожидать для их использования. с.
Что такое слот PCI Express x1?
Самый маленький из слотов PCI Express, стандартный слот PCI Express x1, по сути, является отправной точкой для большинства плат расширения, особенно расширения портов, звуковых карт и менее требовательных к полосе пропускания устройств.
Изображение предоставлено: MSI
В последние годы слоты x1 используются для более интенсивной работы с такими вещами, как сверхмощные карты захвата, поскольку слот x1 на материнских платах PCIe gen 4.0 или 5.0 довольно быстр.
Как следует из названия, он ограничен использованием одной из доступных линий PCI Express, но для большинства расширений в этой категории этого более чем достаточно.
Однако для более старых поколений PCIe могут потребоваться карты x4 и слоты для аналогичных результатов производительности.
Типовой пример плат для слотов PCIe x1:
Расширения портов/концентраторов
Звуковые карты
Сетевые карты
Карты захвата
Что такое слот PCI Express x4?
Ах, скромный слот PCI Express x4. Если какой-либо из слотов PCI Express можно считать «спящим», то это, вероятно, слот x4.
Изображение предоставлено: ROG ASUS
Слот x4 в основном предназначен для обновленных версий устройств x1 и очень профессиональных/энтузиастов, таких как хранилище NAS или RAID-контроллеры.
В некотором смысле, современные хранилища NVMe всем обязаны слоту PCI Express x4, потому что диски NVMe используют исключительно пропускную способность PCI Express x4, даже если не в слоте PCIe (а скорее в M.2 в данном случае).
Типовой пример плат для слотов PCIe x4:
Расширения портов/концентраторов
Сетевые карты с высокой пропускной способностью
NAS-хранилище
Платы RAID-контроллера
Карты захвата
Адаптеры M.2 и NVMe
Что такое слот PCI Express x8?
PCI Express x8 — это когда коннекторы начинают заметно удлиняться по сравнению с x1 и x4, и когда пропускная способность для действительно high-end карт начинает открываться.
Изображение предоставлено ASRock Rack.
С 8 линиями PCI Express, открытыми для этих карт, вы должны быть хорошо обеспечены пропускной способностью, особенно на современных поколениях PCIe, таких как PCIe 4.0 и новее.
Типовые примеры плат для слотов PCIe x8:
Реализации других плат расширения с более высокой пропускной способностью
Многослотовые адаптеры NVMe
Младшие графические карты, которые на самом деле предназначены для слотов PCIe x8 (что-то вроде AMD RX 560)
Что такое слот PCI Express x16?
Самый большой и лучший слот PCI Express — это слот PCI Express x16. Практически единственное, что использует слоты x16 помимо видеокарт, — это сетевое оборудование серверного уровня и оборудование для хранения данных.
Изображение предоставлено: MSI
Однако помните о различиях между механическими и электрическими определениями слотов PCIe. Например, на приведенном выше изображении (нажмите на него, чтобы увеличить масштаб) верхний слот x16 PCIe имеет как длину x16, так и электрическую мощность x16, что означает, что он будет работать с пропускной способностью x16 PCIe.
Нижний слот PCIe x16, хотя механически он имеет длину x16 , он имеет провода, покрывающие примерно половину длины слота. На картинке как-то сложно разобрать. Вот изображение с некоторыми метками, которые могут показать это немного яснее:
Несмотря на то, что слот имеет механическую длину слота x16, контакты достигают длины только до x8.
Что это значит?
Это означает, что вы сможете подключить любую карту расширения x16, но эта карта сможет работать только с пропускной способностью x8 PCIe (половина пропускной способности) в этом нижнем слоте .
Перед установкой второй карты x16 (например, графического процессора) на ПК обязательно ознакомьтесь со спецификациями материнской платы.
Это во многом связано с линиями PCIe, которые доступны для слотов PCIe, что зависит от набора микросхем и используемого процессора. Основные платформы, такие как ваш типичный процессор AMD Ryzen и Intel Core, допускают только 16-24 линии PCIe для процессора, в то время как настольные компьютеры более высокого уровня (например, Threadripper Pro) или даже серверные процессоры (Epyc, Xeon) будут поставляться с 64 или более. Линии PCIe позволяют использовать гораздо больше графических процессоров с полной пропускной способностью PCIe.
Подробнее об этом читайте в нашем Руководстве по дорожкам PCIe.
Типовой пример карт для слотов PCIe x16:
Графические карты, в целом
Платы расширения для энтузиастов или серверного класса (наиболее распространены для сети и хранения)
Часто задаваемые вопросы
Существует ли не Express PCI?
Да! Нестандартные слоты PCI существуют, но в основном на старых материнских платах.
В отличие от PCI Express и его различных размеров и стандартов, карты PCI не имеют обратной или прямой совместимости с преемником стандарта Express.
Когда он все еще используется, он имеет почти такое же применение слотов PCI Express сегодня, просто он был намного медленнее.
Какой слот PCIe лучше всего подходит для моей видеокарты?
Слот PCI Express x16 почти всегда является лучшим выбором для вашей видеокарты .
Для этого есть некоторые квалификаторы, например, для карт, которые ограничены для работы в x4 или x8, но по большей части вы почти всегда захотите использовать доступный слот x16, чтобы максимизировать производительность и пропускную способность.
Если у вас более одного графического процессора, слот x8 также подойдет в качестве запасного варианта.
Как на самом деле работают линии PCIe?
Хотя в этой статье достаточно подробно рассказывается о слотах PCIe, я не стал вдаваться в подробности самих линий PCIe.
Если вам нужно больше информации о том, что такое линии PCIe и как они влияют на различные рабочие нагрузки, Алекс написал подробное руководство по линиям PCIe , поэтому мне не пришлось .
Хотя эта статья содержит гораздо больше деталей, чем я здесь, общее руководящее утверждение заключается в том, что большинство потребительских плат имеют достаточно линий PCIe для большинства потребительских сценариев использования, но для случаев использования серверного уровня и нескольких графических процессоров, вероятно, потребуется больше.
Подробнее в статье Алекса, если вам нужны подробности!
Что делать, если я не хочу устанавливать карту непосредственно в слот PCI Express?
Наконец, что делать, если вы не хотите устанавливать карту в слот PCI Express? Например, если у вас в сборке ПК есть вертикальное крепление графического процессора или вы работаете со строгими ограничениями по пространству.
В этом случае все, что вам нужно сделать, это приобрести высококачественный удлинительный кабель PCIe Riser, соответствующий вашим потребностям в пропускной способности.
Это позволит вам установить карту расширения (обычно видеокарту) в любом месте, используя оригинальный слот PCIe. Просто убедитесь, что карта все еще может дышать, куда бы вы ее ни положили!
Вам слово
Вот и все, по крайней мере пока. Я надеюсь, что эта статья дала вам лучшее представление о том, для чего используется каждый слот PCIe на вашей материнской плате. Оставьте комментарий ниже или на форуме, если у вас остались вопросы!
В каком-то смысле важность карт расширения в ПК значительно уменьшилась с тех пор, как карты расширения требовались для всего , за исключением базовых рабочих нагрузок ОЗУ и ЦП.
В наши дни сеть и звук часто встраиваются в материнскую плату еще до того, как она покидает завод, но достаточное количество слотов PCI Express, все еще доступных на потребительских материнских платах, говорит о том времени, когда этого не было.
И не похоже, что эти слоты бесполезны. Для таких вещей, как высококачественный рендеринг с помощью графического процессора, звук студийного качества, высокопроизводительные настройки сети или хранилища… PCI Express никуда не денется.
За исключением, может быть, графических процессоров x4. Никто об этом не просил, Nvidia.
CGDirector поддерживается программой чтения. Когда вы покупаете по нашим ссылкам, мы можем получать партнерскую комиссию.
Что такое PCIe? Основное определение
Слот PCIe (Изображение предоставлено MMXeon/Shutterstock)
PCIe (peripheral component interconnect express) — стандарт интерфейса для подключения высокоскоростных компонентов. Материнская плата (открывается в новой вкладке) каждого настольного ПК имеет несколько слотов PCIe, которые можно использовать для добавления графических процессоров (открывается в новой вкладке) (видеокарты ака графические карты), карты RAID (открывается в новая вкладка) , карты Wi-Fi или SSD (открывается в новой вкладке) (твердотельный накопитель) дополнительные карты. Типы слотов PCIe, доступных на вашем ПК, зависят от приобретаемой вами материнской платы (откроется в новой вкладке).
Слоты PCIe бывают разных физических конфигураций: x1, x4, x8, x16, x32. Число после x указывает, сколько линий (как данные передаются на карту PCIe и с карты PCIe) имеет слот PCIe. Слот PCIe x1 имеет одну полосу и может перемещать данные со скоростью один бит за цикл. Слот PCIe x2 имеет две линии и может передавать данные со скоростью два бита за цикл (и так далее).
(Изображение предоставлено Эрвином Мулиалимом/Wikimedia Commons)
Вы можете вставить карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но эта карта получит меньшую пропускную способность. Точно так же вы можете вставить карту PCIe x8 в слот PCIe x4, но она будет работать только с половиной пропускной способности по сравнению с тем, если бы она была в слоте PCIe x8. Большинству графических процессоров (открывается в новой вкладке) для полноценной работы требуется слот PCIe x16.
PCIe Generations Compared
Bandwidth Gigatransfer Frequency
PCIe 1. 0 8 GB/s 2.5 GT/s 2.5 GHz
PCIe 2.0 16 GB/s 5 GT/s 5 GHz
PCIe 3.0 32 GB/s 8 GT/s 8 GHz
PCIe 4.0 64 GB/s 16 GT/s 16 GHz
PCIe 5.0 128 GB/s 32 GT/s 32 GHz
PCIe 6.0 256 GB/s 64 GT/s 32 ГГц
Текущие поколения PCIe
В настоящее время существует пять разных поколений стандартов PCIe: PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0, PCIe 4.0 и PCIe 5.0. Пропускная способность удваивается с каждым поколением.
Откуда вы знаете, какую производительность вы получите с картой расширения PCIe? Ваша карта PCIe будет работать на самом низком из существующих поколений. Поэтому, если вы поместите карту PCIe 2.0 в слот PCIe 3.0, вы получите производительность PCIe 2. 0.
PCIe 4.0
Стандарт PCIe 4.0 дебютировал в 2017 году и обеспечивает пропускную способность 64 Гбит/с. Он доступен для серверов корпоративного уровня, но с твердотельными накопителями его можно было использовать только в 2019 году. ЦП AMD Ryzen серии 3000 , дебютировавшие в июле 2019 года, были первыми процессорами для настольных ПК , поддерживающими PCIe 4.0. х16 из коробки. Для полной поддержки пользователям потребуются новые материнские платы с чипсетом X570 .
Чтобы узнать больше о PCIe 4.0, ознакомьтесь с нашей статьей Что мы знаем о PCIe 4.0 на данный момент.
PCIe 5.0
Официальный стандарт PCIe 5.0 вышел в мае 2019 года. Он обеспечит пропускную способность 128 Гбит/с. Спецификация обратно совместима с предыдущими поколениями PCIe, а также включает новые функции, в том числе электрические изменения для улучшения целостности сигнала и обратно совместимые разъемы CEM для дополнительных карт. Intel первой внедрила PCIe 5.0 на стороне ЦП в своей платформе Alder Lake. Тем не менее, ожидается, что первые устройства PCIe 5.0 появятся для корпоративных клиентов в 2022 году, а потребительские предложения последуют за ними.
PCI-SIG, который определяет стандарты PCIe, ожидает, что PCIe 4.0 и PCIe 5.0 какое-то время будут сосуществовать, при этом PCIe 5.0 используется для высокопроизводительных нужд, требующих наибольшей пропускной способности, таких как графические процессоры для рабочих нагрузок ИИ и сетевых приложений. Таким образом, PCIe 5.0 будет в основном использоваться в центрах обработки данных, сетях и высокопроизводительных вычислениях (HPC) корпоративных средах, в то время как менее интенсивные приложения, такие как те, которые используются в настольных ПК, будут работать с PCIe 4.0.
Будущие поколения PCIe: PCIe 6.0
PCIe 6.0
Спецификация PCIe 6.0 (Изображение предоставлено PCI-SIG)
В июне 2019 г. PCI-SIG заявила, что выпустит стандарты для PCIe 6. 0 (откроется в новой вкладке) в 2021 г. ревизия 0.7 (откроется в новой вкладке)). Мы не ожидаем появления продуктов по крайней мере до конца 2022 года, если не до 2023 года.
PCIe 6.0 удвоит пропускную способность PCIe 5.0 до 256 ГБ/с при том же максимальном количестве линий, 16. Скорость передачи данных уменьшится. достиг 64 ГТ/с на контакт, по сравнению с 32 ГТ/с PCIe 5.0. Также ожидается, что PCIe 6.0 будет обратно совместим с предыдущими поколениями PCIe.
Эта статья является частью Tom’s Hardware Glossary (открывается в новой вкладке) .
Дополнительная литература:
Анализ современной материнской платы: объяснение разъемов, портов и наборов микросхем (открывается в новой вкладке)
Как выбрать материнскую плату
(открывается в новой вкладке)
Лучшие материнские платы (открывается в новой вкладке)
Шарон Хардинг особенно любит игровую периферию (особенно мониторы), ноутбуки и виртуальную реальность. Ранее она освещала бизнес-технологии, включая аппаратное обеспечение, программное обеспечение, кибербезопасность, облачные технологии и другие события в области ИТ, в Channelnomics, с подписями в CRN UK.
Темы
Компоненты
Материнские платы
Что такое чипы PCI, чипы PCIe, слоты PCI, типы и их функции
Материнская плата является важным компонентом компьютера. Он состоит из множества компонентов, включая слоты PCI и чип. PCI является одним из полезных компонентов материнской платы.
Он используется в устройствах, включая модемы, ТВ-карты, память, контроллеры жестких дисков, порты ввода-вывода, звуковые карты, графические карты, USB, сопроцессоры и сетевые карты.
Эволюция PCI и PCIe
Слоты расширения, такие как PCI, имеют около 5 десятилетий истории. Altair 8800 была первой шиной карт расширения слотового типа, добавленной в микрокомпьютер в 1974-1975 годах, которая располагалась на задней панели ПК. Позже IBM разрабатывает ISA на IBM PC XT со скоростью 4,77 МБ/с. Позже, в 1984 году, была разработана 16-битная ISA с пропускной способностью 8 МБ/с. Затем были разработаны слоты MCA , но из-за лицензирования все производители ПК не могут их использовать. Затем пришло EISA , но его скорость не может превышать 8 МБ/с. Затем появился VLB, но из-за совместимости с процессорами класса 486 он не может расширяться дальше и не может поддерживать процессор Pentium.
Первый слот расширения промышленного стандарта под названием PCI появился в 1992 году компанией Intel. Многие компании присоединились к альянсу, известному сегодня как PCI-SIG (Группа особых интересов PCI). За стандартизацию слотов PCI, PCI-X и PCI Express отвечает PCI-SIG.
PCI
PCI означает Соединение периферийных компонентов . Из этой полной формы видно, что внешние аппаратные компоненты взаимосвязаны и заставляют его работать с другими компонентами, координируя друг друга. Когда мы говорим о PCI, то это включает в себя как слоты PCI на материнской плате, так и сами чипы PCI.
При покупке компьютера разумно выбрать более широкий корпус с достаточным количеством слотов расширения PCI. Так что, если вы захотите подключить некоторые карты позже, например, беспроводную карту, контроллер жесткого диска, слоты USB или ТВ-тюнер, это, безусловно, будет полезно.
Архитектура шины PCI
Архитектура шины PCI представляет собой независимую от процессора шину , которая позволяет периферийным устройствам напрямую обращаться к основной памяти без использования ЦП. В результате это помогает освободить ЦП для других задач. PCI просто использует чип-мост для доступа к системе. Здесь мост действует как перевод транзакций с шины ЦП на шину PCI. рис. Слоты PCI и PCIe (источник)
Здесь мы видим, что шины PCI и PCIe не подключены напрямую к процессору. Слоты PCI подключены к южному мосту через шину PCI, аналогично слоты PCIe подключены к северному мосту через шину PCIe. Это показывает, что чипы PCI, вставленные в слоты PCI, связаны косвенно и обрабатываются процессором.
Функции PCI и PCI Express
Функции PCI и PCI Express используются для подключения дополнительных внешних плат к материнской плате. Существуют различные типы карт, доступных для использования в слотах PCI, некоторые из них: звуковые карты, сетевые карты, контроллеры USB и жестких дисков, графические карты, контроллеры RAID и т. д. Предположим, что ваша сетевая карта не работает, тогда вы можете добавить расширение Ethernet. карту в слоты PCI и наслаждайтесь функциональностью карты Ethernet.
Типы слотов PCI и чипов PCI
Слоты PCI делятся на 3 категории, т.е. PCI, PCI-X и PCIe. Они делятся на основе двух основных факторов.
a) Ширина шины: 32 или 64 бита
b) Напряжение сигнала: 3,3 В или 5 В
Различные типы слотов PCI перечислены ниже:
PCI-X 133
PCI-X 266
PCI-X 533
PCIe 1. 0 x 1 , PCIe 1.0 x 4 , PCIe 1.0 x 8 , PCIe 1.0 x 16
PCIe 2.0 x 1, PCIe 2.0 x 4, PCIe 3.0 x 8, PCIe 2.0 x 16
PCIe 3.0 x 1, PCIe 3.0 x 4, PCIe 3.0 x 8, PCIe 3.0 x 16
PCIe 1
3.0 x 4 , PCIe 4.0 x 8 , PCIe 4.0 x 16
PCIe 5.0 x 1 ,PCIe 3.0 x 4 , PCIe 5.0 x 8 , PCIe 5.0 x 16
PCIe 6.0 x 1 ,PCIe 3.0 x 4 , PCIe 8 . , PCIe 6.0 x 16
PCIe — это расширенная версия PCI под названием PCI-Express .
1) Обычный PCI
1. a. Слот PCI с сигнализацией 5 В
Это первая версия PCI, которая работает на тактовой частоте шины 33 МГц , используя 32-битный путь шириной , а ее пропускная способность составляет 133 МБ/с . Его сигнальное напряжение 5 В.
Затем была разработана 64-битная, работающая на частоте 66 МГц с полосой пропускания = 133 МБ/с, работающая на 5 В.
1 b. Слот PCI с сигнализацией 3,3 В
Разработана как 32-битная (33 МГц, 133 МБ/с), так и 64-битная версия (66 МГц, 133 МБ/с) 3,3 В.
💡 Слот PCI также известен как обычный слот.
В то время есть проблема, и проблема в том, что слот PCI с 5 В не подходит к слоту 3,3 В и наоборот. Так был разработан универсальный слот PCI.
1 шт. Универсальная (3,3 В и 5 В) 32-разрядная карта PCI
Поддерживает 32-разрядную карту PCI с напряжением 3,3 В и 5 В. Таким образом, даже если в универсальный 32-битный слот вставить 32-битную карту PCI на 3,3 В, она все равно будет работать
1 d. Универсальная (3,3 В и 5 В) 64-разрядная карта PCI
Поддерживает 64-разрядные карты PCI с напряжением 3,3 В и 5 В. Итак, если в универсальный 64-битный слот вставить 3,3-вольтовую 64-битную карту PCI, она все равно будет работать.
💡 PCI только 3,3 В нельзя подключить к разъему PCI только 5 В ПК.
Большинство PCI, доступных на рынке, являются 32-битными PCI.
Таким образом, максимальная скорость слота PCI (3,3 В или 5 В) не может существовать на уровне 133 МБ/с, а это не отвечает требованиям современных ПК. Поэтому PCI-SIG разработала новый стандарт под названием PCI-X. .
2) PCI-X
PCI-X означает PCI-eXtended . Число после X обозначает рабочую частоту PCI.
а. PCI-X 66
Эта версия PCI работает на частоте шины 66 МГц , используя 64-битный тракт шириной , а ее пропускная способность составляет 533 МБ/с . Здесь данные за такт равны 1.
b. PCI-X 133
Эта версия PCI работает на частоте шины 133 МГц с использованием 64-битного пути шириной , а ее пропускная способность составляет 1066 МБ/с. Здесь данные за такт равны 1.
c. PCI-X 266
Эта версия PCI работает на тактовой частоте шины 133 МГц с использованием 64-битного пути, а ее пропускная способность составляет 2132 МБ/с. Здесь данные за такт равны 2,
д. PCI-X 533
Эта версия PCI работает на тактовой частоте шины 133 МГц, используя 64-битный тракт, а ее пропускная способность составляет 4,266 МБ/с. Здесь данных за такт 4.
3) PCI-Express (PCIe)
рис. Типы PCI Express
Эта версия PCI постоянно заменяет PCI в качестве слота расширения по умолчанию для карт расширения.
Типы PCIe Тактовые частоты Широкий тракт Полоса пропускания
PCIe 1,0 x 1 2.5 GHz 1 bit 250 MB/s
PCIe 1.0 x 4 2.5 GHz 4 bit 1000 MB/s
PCIe 1.0 x 8 2.5 GHz 8 bit 2000 MB/s
PCIe 1.0 x 16 2.5 GHz 16 bit 4000 MB/s
PCIe 2.0 x 1 5 GHZ 1 bit 500 MB/ с
PCIe 2.0 x 4 5 GHz 4 bit 2000 MB/s
PCIe 2.0 x 8 5 GHz 8 bit 4000 MB/s
PCIe 2. 0 x 16 5 GHz 16 bit 8000 MB/s
PCIe 3.0 x 1 8 GHz 1 bit 1000 MB/s
PCIe 3.0 x 4 8 GHz 4 bit 4000 MB /с
PCIe 3.0 x 8 8 GHz 8 bit 8000 MB/s
PCIe 3.0 x 16 8 GHz 16 bit 16000 MB/s
Data Transfer in PCI
1) Обычные PCI и PCI-X
В более старых PCI, таких как обычные PCI и PCI-X, данные передаются в параллельном режиме, когда несколько битов данных передаются одновременно.
2) PCI-Express
В последней версии PCI, такой как PCIe, передача данных осуществляется в последовательном режиме, при котором одновременно передается один бит данных.
Поскольку мы знаем, что параллельный режим передачи данных быстрее, чем последовательный режим , то , почему последний PCI принял последовательный режим ?🤔🤔🤔🤔🤔. Если те же вопросы поднимаются в уме, то вот ответ.
➤ Современная материнская плата выполняет свою задачу на высокой частоте, поэтому для получения максимальных преимуществ материнской платы используется высокочастотный слот PCI, такой как PCIe. А PCIe использует последовательный режим передачи данных. Если передача данных в PCIe является параллельным режимом, то на высокой частоте возникают сильные электромагнитные помехи, которые индуцируют электрический ток в соседнем проводе и индуцируют ток, противодействующий передаче данных, что может привести к потере данных.
Предположим, что есть 32-битные слоты PCIe и передача данных осуществляется по 32 бита за раз (параллельно) по 32 проводам, поэтому, чем выше тактовая частота, тем больше помех и может произойти потеря передачи данных.
Задержка распространения также является проблемой. Каждый бит передается по отдельному проводу в параллельном режиме связи, но практически невозможно сделать 32 провода на материнской плате одинаковой длины. При более высокой частоте данные, передаваемые по более короткому проводу, поступают к приемным устройствам раньше, чем по более длинному проводу. Таким образом, принимающие устройства должны ждать, пока все биты данных поступят по порядку, и это увеличивает задержку в системе и будет еще хуже, если данные передаются с высокой частотой.
Итак, в большинстве высокочастотных компонентов, таких как PCIe, используется последовательная связь. Возникает незначительная задержка, но она гарантирует передачу данных.
Кроме того, предпочтительнее использовать последовательную связь, поскольку при последовательной связи возможна полнодуплексная связь (один набор проводов для передачи данных и другой набор проводов для приема данных), поэтому отправляющие и принимающие устройства могут обмениваться данными одновременно, но параллельно возможен только полудуплекс (один и тот же провод/путь для приема и отправки данных), поэтому при параллельном подключении два устройства не могут обмениваться данными одновременно. Поэтому предпочтительнее использовать последовательную связь.
На более низких частотах последовательная связь кажется более быстрой, поэтому обычная шина PCI использует последовательную связь. На более высокой частоте предпочтительна параллельная связь.
Часто задаваемые вопросы:
Работают ли карты PCI в слотах PCIe?
Ответ: Нет. Из-за разных конфигураций PCI и PCIe они несовместимы друг с другом.
Какие устройства используют слоты PCI?
Ответ: Разъемы PCI/e можно использовать для подключения широкого спектра электрических микросхем, включая звуковые и графические карты, сетевые карты и модемы, а также дополнительные порты USB, адаптеры жестких дисков и карты RAID-контроллера.
Что такое кросс-совместимость PCIe?
Ответ: Благодаря перекрестной совместимости PCIe карта PCIe x1 может использоваться как в слотах x16, так и в слотах x4 и x8. То же самое верно и для карт x4, которые можно установить в слоты x8 или x16.

Руководство Matrox по различным типам слотов расширения и карт расширения
Потенциальная пропускная способность PCI и PCIe
Более высокая потенциальная пропускная способность, обеспечиваемая некоторыми типами 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 программного обеспечения (например, активности операционной системы) и того, максимально ли использует приложение. Например, простое 2D-приложение, такое как электронная таблица или программа обработки текста, вряд ли выиграют от преимуществ этой более высокой пропускной способности. Интенсивные 3D-программы в реальном времени, скорее всего, будут использовать такую дополнительную полосу пропускания.

Различия в этих значениях пропускной способности влияют только на скорость, с которой данные передаются между графическим оборудованием и остальной частью компьютера. Эти пропускные способности 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, предназначенное для Gen-3 PCI Express, работает 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 приведены различия в потенциальной пропускной способности 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 определяет возможности передачи данных по каналу в одном направлении. Поскольку каждая линия PCI Express содержит как восходящий, так и нисходящий канал, эффективная пропускная способность удваивается. Цифры в этой таблице представляют максимальную пропускную способность, доступную в каждом направлении.
В то время как скорость последовательной передачи данных только увеличилась с 5 Гбит/с до 8 Гбит/с по сравнению с PCI Express второго поколения, кодирование последовательных данных изменилось, что обеспечивает более эффективную передачу и эффективно удваивает скорость передачи данных по сравнению с Gen-2 PCI Выражать.

Рекомендации по пропускной способности PCI Express®, когда карты захвата и видеокарты находятся в одной системе
Несмотря на то, что необходимо учитывать входные разрешения и форматы, архитектура на уровне системной шины также играет важную роль в оптимизации системы для достижения наилучших результатов. возможная производительность.

Требования к пропускной способности источника ввода

Любая архитектура захвата получает данные из внешних источников и передает их одному или нескольким графическим механизмам для отображения. Входы могут иметь различные формы: IP, DisplayPort, HDMI, DVI, аналоговый RGB, компонентный видеосигнал или даже стандартные телевизионные входы, использующие либо композитные сигналы, либо сигналы Y/C. Каждый из этих входов создает различную нагрузку на систему с точки зрения количества данных, которые необходимо передать.

Полоса пропускания, необходимая для передачи захваченного потока в компьютерной системе, зависит от входного разрешения, формата и организации кадрового буфера. Входной формат относится как к глубине пикселей (8- или 10-бит), так и к формату пикселей (4:4:4, 4:2:2 или 4:2:0), а организация кадрового буфера обычно линейная или планарная. Хотя буфер кадра может быть 24-битным, системные передачи выполняются 8-, 16- или 32-битными «фрагментами». Приведенная ниже формула дает приблизительное представление о пропускной способности, необходимой для данного входного потока, и предполагает планарную организацию кадрового буфера.

В некоторых случаях возможен захват источников и их внутренняя передача с использованием 16-битного формата YUV. Это уменьшит пропускную способность системы, необходимую для передачи входных данных, но также ухудшит качество захвата (поскольку для представления каждого пикселя используется меньше данных). Эту опцию следует использовать только в случае необходимости и с источниками, где можно пожертвовать качеством ввода. Полоса пропускания, необходимая для любого источника входного сигнала, может быть выражена следующим образом:

BW = разрешение _x x разрешение _y x fps x k _{pixel_factor}

Здесь количество кадров в секундах на каждый пиксель в единицах измерения и kpixel_factor представляют количество кадров в секундах на один пиксель, соответственно, в виде числа кадров в секунду и kpixel_factor. В аналоговых режимах RGB, компонентном и DVI каждый пиксель обычно занимает 4 байта. В телевизионных режимах (или когда данные представлены в виде 16-битных данных YUV) для каждого пикселя требуется 2 байта.

В приведенной ниже таблице представлены сводные данные о пиксельных факторах для различной 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 записи источника высокой четкости с разрешением 1920×1080p60 требуется следующая полоса пропускания:

BW 1080p = 1920 x 1080 x 60 x 4 ≈ 500 МБ/с
Источник NTSC при 60 Гц (переплетенные) требует следующей полосы пропускания:
BW NTSC = 720 x 480 x 30 x 2 ≈ 21 МБ/с

Вот несколько примеров приблизительной пропускной способности в зависимости от разрешения/формата 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 выборке и форматах видео см. следующие ресурсы:

Рекомендуемые 8-битные форматы YUV для рендеринга видео
10-битные и 16-битные видеоформаты YUV
Независимо от разрешений и форматов различных входов доступная полоса пропускания 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 пропускную способность, полезно иметь общее представление об архитектуре PCI Express. В этом разделе представлено краткое описание архитектуры PCI Express, чтобы обеспечить достаточную основу для понимания расчетов пропускной способности, приведенных ниже в этом обсуждении.

Чтобы максимизировать возможности передачи данных в системе, желательно иметь максимально возможную ширину полосы во всей системе.
Что такое слоты PCIe и их назначение? — Руководство для начинающих
Слоты PCIe позволяют добавлять карты расширения на материнскую плату, чтобы расширить функциональные возможности вашего ПК. Они бывают разных размеров, каждый из которых предназначен для определенной категории карт расширения. Если вы хотите добавить видеокарту для игр, сетевую карту WiFi или выделенную звуковую карту, вы используете слоты PCIe.
Существует два основных интерфейса, которые компьютер использует для добавления дополнительных компонентов: SATA и PCIe. SATA является более медленным интерфейсом и используется в основном для вращения жестких дисков в наши дни, а также для приводов CD/DVD.
PCIe, с другой стороны, намного лучше с точки зрения скорости передачи и, таким образом, поддерживает высокоскоростные компоненты, начиная от твердотельных накопителей NVMe и заканчивая графическими процессорами.
Как упоминалось ранее, слоты PCIe бывают разных размеров, и знание того, как они работают и чем отличается один слот от другого, имеет решающее значение для сборщиков ПК.
Здесь мы подробно поговорим о слотах PCIe в целом и слотах PCIe в частности.
СОДЕРЖАНИЕ
Как выглядит слот PCIe?
Чтобы понять, как выглядят слоты PCIe, лучшим ориентиром будет картинка.
Изображение: Материнская плата с двумя слотами x1 (белыми) и двумя слотами x16 (синими)
Как видно на изображении выше, слоты PCIe бывают разных размеров. Они отличаются в основном количеством линий PCIe.
Читайте также: Как выглядит слот PCIe? – Подробный обзор
Что такое слоты PCIe, дорожки, поколение?
Существует несколько важных характеристик интерфейса PCIe, которые необходимо знать, чтобы понять и правильно использовать слоты, например,
Что такое PCIe
Дорожки PCIe
Размеры слотов PCIe и конфигурация материнской платы
Поколение PCIe
начнем сначала.
Что такое PCIe?
PCIe означает Peripheral Component Interconnect Express , а — это стандарт интерфейса внутренней шины, который используется для подключения внутренних высокоскоростных компонентов к материнской плате вашего настольного компьютера.
Существует список вещей, которые можно прикрепить к слотам PCIe. Мы суммировали их здесь: 10 вещей, которые можно подключить к слотам PCIe здесь.
Слоты PCIe имеют жестко подключенные к ним линии PCIe для передачи данных.
Кратко о линиях PCIe
Понимание линий PCIe очень важно для понимания того, что такое слоты PCIe и как они работают.
Линия PCIe — это в основном путь или соединение, через которое данные передаются в слот и ЦП и обратно. Разные размеры слотов имеют разное количество линий PCIe.
Чем больше линий PCIe у слота, тем выше его пропускная способность (скорость) и тем более требовательные карты расширения он может поддерживать.
Существует четыре типа конфигурации линий PCIe, которые можно найти в слотах PCIe: x1, x4, x8 и x16.
В большинстве случаев число после «x» указывает на количество линий PCIe в слоте. Слот x16, однако, немного сбивает с толку, так как число 16 здесь после «x» не всегда означает 16 дорожек; подробнее об этом ниже .

Таким образом, слот PCIe x4 имеет 4 линии PCIe или может поддерживать устройство с требуемой пропускной способностью до 4 линий PCIe , например карту расширения NVMe SSD .
Обратите внимание, что общее количество линий PCIe на ПК обычно определяется процессором и материнской платой. ПК НЕ имеет неограниченного количества дорожек.
Общее количество линий PCIe на ПК можно найти с помощью из спецификаций ЦП и спецификации ЧИПСЕТА материнской платы .
Изображение: количество линий PCIe, предоставляемых процессором Intel Core i7-10700K. Источник: Intel.com
Большинство основных процессоров имеют от 16 до 24 линий PCIe, и только экстремальные процессоры и процессоры премиум-класса имеют 44 и более выделенных линий PCIe.
Материнские платы также предоставляют линии PCIe, однако не все из них доступны пользователю. Например, Intel Z49.0 имеет 24 линии PCIe, однако, в зависимости от конфигурации платы, для использования может быть доступно только от 4 до 6 линий, а остальные будут зарезервированы для внутренних компонентов, таких как порты SATA, порты USB и т. д.
Таким образом, с конфигурации из 16 линий ЦП + 4, обеспечиваемых набором микросхем материнской платы, у вас будет в общей сложности 20 линий PCIe для использования.
При этом вы можете, например, добавить одну видеокарту x16 и одну карту твердотельного накопителя x4 NVMe.
Или, возможно, вы могли бы добавить одну графическую карту (x16), карту Wi-Fi (x1), карту видеозахвата FHD (x1) и по-прежнему иметь 2 линии PCIe. Все зависит от того, как сконфигурирована материнская плата и какие слоты она предоставляет.
Опять же, вы можете найти количество линий PCIe ЦП и материнской платы в соответствующих спецификациях. В следующих руководствах подробно описаны линии PCIe.
Что такое линии PCIe? – Руководство для начинающих
Как проверить, сколько линий PCIe у меня есть?
Размеры и конфигурация слотов PCIe
Изображение: Различные форм-факторы соответствуют разным конфигурациям слотов PCIe.
Все современные материнские платы для настольных ПК оснащены как минимум одним слотом PCIe, который позволит вам подключать дополнительные устройства, такие как карты VGA, звуковая карта, RAID-контроллеры и т. д., чтобы расширить функциональность вашего ПК.
Единственное отличие состоит в том, что не все платы поставляются с одинаковым количеством, типом или даже версией слотов PCIe.
Форм-фактор материнской платы имеет значение при конфигурации слотов PCIe
Количество имеющихся у вас слотов PCIe также во многом зависит от форм-фактора материнской платы в дополнение к общему количеству линий PCIe, о чем говорилось ранее.
Материнская плата ATX, например, обычно предлагает множество слотов PCIe разных размеров. С другой стороны, материнская плата Mini-ITX, будучи самой маленькой материнской платой для настольных компьютеров, предлагает только ОДИН слот PCIe x16, несмотря на то, что поддерживает более 16 линий PCIe!
Разные размеры слотов PCIe и их использование
Обычно почти на всех коммерческих материнских платах есть слоты PCIe двух размеров:
x1: Предлагается только одна линия PCIe. Он подходит для более слабых и небольших карт, таких как карта WiFi или звуковая карта.
x16: Это самый большой слот на материнской плате, а также самый сложный для понимания. Подробнее об этом ниже.
Читайте также:
Имеет ли значение, какой слот PCIe x16 я использую?
Можно ли подключить PCIe X1 к слоту X16?
Любопытный случай со слотом x16
Изображение: Gigabyte GA-P67A-UD3 имеет два слота x16 (синие), но второй слот x16 предлагает только линию x4.
Много раз вы обнаружите, что слот x16 подключен только к линиям x8 или даже только к линиям x4! Всегда обращайтесь к спецификации, чтобы понять истинное количество дорожек слота.
Если на вашей материнской плате есть только один слот x16, то он почти наверняка будет иметь 16 линий PCIe, поступающих непосредственно от ЦП.
Если у вас есть БОЛЕЕ одного слота x16, то второй слот x16 будет работать либо в режиме x8, либо в режиме x4. Это связано с ограниченным количеством линий PCIe, доступных на вашем ПК. Типичный ПК с 20-24 линиями PCIe не может иметь два полноценных слота x16, так как это увеличило бы количество линий до 32!
Таким образом, существует три конфигурации слота x16:
x16(x4): Этот слот имеет физический размер слота x16, но жестко подключен только к 4 дорожкам. Этот слот используется для таких устройств, как слот расширения NVMe M.2 SSD или карта видеозахвата 4k, которым требуется более высокая пропускная способность, чем предлагаемый слот x1.
x16(x8): Встречаются на материнских платах премиум-класса для сборок с двумя видеокартами. Опять же, этот слот имеет физический размер слота x16, но к нему подключено только четыре линии.
x16(x16): Настоящий слот x16, который подключается к линиям x16, имеется почти на всех материнских платах. У них самая высокая пропускная способность, и поэтому они обычно используются с видеокартами.
Читайте также:
Сколько слотов PCIe мне нужно?
Для чего используются слоты PCIe x1?
Генерация PCIe и производительность слота
На общую производительность слота PCIe существенно влияет его версия PCIe.
Каждое новое поколение интерфейса PCIe Удваивает скорость на линию. Так, например, в то время как одна линия PCIe v3.0 (x1) имеет пропускную способность 985 МБ/с, одна линия PCIe v4.0 (x1) имеет пропускную способность в два раза больше, т. е. 1,9.69 МБ/с.
В следующей таблице приведены скорости PCIe для различных поколений.
Версия x1
(GB/S) X2
(GB/S) X4
(GB/S) 69 9066 (GB/S) 669 9066 (GB/S) 6669 9061 (GB/S) 6669 9061 (GB/S) 669 9066 (GB/S) 69 9066 (GB/S)
6666 (GB/S) у)
1,0 0,250 0,500 1,000 2,000 4,0900 9000
2,0 0,500 1,000 2. 000 4.000 8.000
3,0 0,985 1,969 3,938 7,877 15,754
4,0 1,969 3,938 7,877 15,754 31,508
5,0 3,938 7,877 15,754 31,508 63,015
6,0 7,877 15,754 31,508 63,015 126,031
Более новая версия PCIe имеет множество разветвлений. Материнская плата с более новым слотом PCIe может поддерживать устройства нового поколения, такие как более быстрые твердотельные накопители NVMe и более мощные видеокарты.
Читайте также: PCIe 3.0 и 2.0 — в чем разница?
Слот Перекрестная и обратная совместимость
Лучшее в стандарте PCIe — перекрестная и обратная совместимость разных слотов с разными устройствами PCIe и поколением.
По сути, если у вас есть слот x4, а устройство, которое вы хотите установить, является устройством x1, вам не потребуется никакого специального программного обеспечения, чтобы обойти это препятствие.
Установка карты расширения с меньшим числом линий в слот с большим числом линий позволит устройству работать должным образом, хотя и с совокупной пропускной способностью самого медленного компонента.
Другими словами, установка более слабого устройства x1 в слот x4 будет работать, однако устройство x1 НЕ получит никакого прироста производительности.
Аналогичным образом, карта расширения с большим числом дорожек может быть установлена в слот с меньшим числом дорожек, если он может туда поместиться. Итак, вы можете подключить свою видеокарту x16 в слот x8, и она все равно будет работать, , но на скорости слота x8; следовательно, может быть некоторое снижение производительности.
Эта совместимость также распространяется на версии PCIe, поэтому устройство PCIe 3. 0 может работать в слоте PCIe 2.0 и наоборот.
Единственная оговорка заключается в том, что конфигурация будет работать на самой низкой общей скорости между слотом и компонентом.
Изображение: PudgetSystems.com. Сравнение производительности RTX 3090 (устройство PCIe 4.0) и Titan RTX (устройство PCIe 3.0) на разных поколениях PCIe. Влияние на производительность можно увидеть в DaVinci Resolve (программное обеспечение для редактирования видео).
Здесь вы можете видеть, что использование видеокарты в слоте более старого поколения может привести к некоторому снижению производительности.
Читайте также:
Могу ли я использовать карту PCIe 3.0 в слоте 2.0?
Можно ли установить карту PCIe X1 в слот X4?
Практический пример понимания конфигурации разъема PCIe
Изображение: MSI MPG Z490 Gaming Carbon WiFi
Приведенная выше материнская плата является отличным примером того, как слоты PCIe сконфигурированы на типичной материнской плате ATX среднего класса.
Вы заметите, что материнская плата выше имеет 3 слота PCIe x16 (два серебристого цвета и один черный слот x16 в самом низу, который может быть плохо виден).
Из-за ограничения полосы, как упоминалось ранее, эта материнская плата предназначена для использования в режимах x16/x0/x4 ИЛИ x8/x8/x4.
Другими словами, вы можете использовать материнскую плату в двух режимах.
Режим 1: (x16/x0/x4)
Верхний слот работает в режиме x16, т.е. с одной видеокартой.
Средний слот пустой
Нижний слот, работающий в режиме x4, например, для карты расширения NVMe SSD.
Режим 2: (x8/x8/x4)
Верхний слот работает в режиме x8, т.е. с графической картой
Средний слот работает в режиме x8, т.е. с другой видеокартой
Нижний слот, работающий в режиме x4, например, для карты расширения NVMe SSD.
Здесь вы заметите, что режим 2 отлично подходит для установки SLI или Crossfire, когда у вас есть две видеокарты. Единственная проблема заключается в том, что обе видеокарты будут работать с пониженной производительностью из-за половины поддерживаемой пропускной способности. Однако при тестировании разница между запуском карты в x16 или x8 незначительна.
Эта материнская плата также имеет два меньших слота x1, которые также можно использовать для карт меньшего размера.
Чтобы получить ПОЛНЫЕ 2 слота X16, вам потребуется ЦП для рабочих станций из серии Intel X или AMD Threadripper, а также материнская плата для рабочих станций, чтобы обеспечить большее количество линий PCIe, необходимых для работы двух или более слоты x16 с полной пропускной способностью.
Читайте также: Есть ли в ноутбуках слоты PCIe?
Краткая история слота PCIe
Изображение: PCIe (слева) и PCI (справа). Источник: How Stuff Works
Несколько других слотов использовались для подключения карт расширения к материнской плате до того, как в 1992 году компания Intel представила слот PCI.
Например, до введения исходного стандарта PCI слоты шины ISA (архитектура промышленного стандарта) были основным интерфейсом для подключения карт расширения.
ISA-слоты, к сожалению, были длиннее и имели меньшую скорость передачи данных.
Стандарт PCI был создан для устранения недостатков предыдущих шин, которые в то время были намного медленнее и, следовательно, неэффективны для растущего спроса на пропускную способность карт расширения.
Стандарт PCI получил более широкое распространение к концу 90-х годов и претерпел некоторые улучшения. Однако он был заменен более эффективным стандартом PCI Express , который используется с 2002 года.
Разница между PCI и PCIe
более новый PCIe, который использует последовательный прямой интерфейс.
PCIe использует независимых линий передачи вместо общей шины, которую использует старый стандарт PCI. Возможность передачи данных по нескольким линиям означает общее увеличение пропускной способности.
Основное различие между двумя типологиями заключалось в том, что PCI использовала параллельную архитектуру, тогда как PCIe использовала последовательную архитектуру. По сути, в параллельной архитектуре PCI каждое подключенное устройство использует одну и ту же шину.
Ограничение здесь заключалось в том, что, поскольку все устройства используют одну и ту же шину, при подключении большего количества устройств им приходилось ждать освобождения шины для отправки и получения данных.
PCIe, с другой стороны, полностью изменил топологию на последовательную архитектуру, где теперь каждое устройство имеет свою собственную выделенную шину.
Разница в скорости между двумя интерфейсами была феноменальной. В то время как PCI достигла максимальной скорости 2,13 ГБ / с (двунаправленная пропускная способность) с его последней версией PCI-X 2.0, выпущенной в 2002 году, с другой стороны, PCI Express v1.0, выпущенная в 2002 году, имела общую двунаправленную пропускную способность 8 ГБ. /с. Таким образом, он значительно улучшил своего предшественника.
Текущая версия 4.0 имеет пропускную способность около 32 ГБ/с и двунаправленную пропускную способность около 64 ГБ/с!
Читайте также: Что такое разъемы USB?
Заключительные слова. Нужно ли вам использовать слоты PCIe?
Ключевым выводом здесь является то, что слот PCIe является основным интерфейсом, через который вы подключаете высокоскоростные карты расширения, расширяющие функциональные возможности вашего ПК.
Здесь мы много говорили о том, что такое слоты PCIe, изучая линии PCIe, конфигурацию и размеры слотов, а также версию PCIe.
Конечно, есть вероятность, что вам вообще никогда не придется использовать слоты PCIe для вашей системы .
Например, если ваш ЦП поставляется со встроенной графической картой, а ваша материнская плата оснащена портами вывода дисплея, звуковой картой и сетевой картой (, как и большинство современных материнских плат ), то, скорее всего, вам никогда не придется в любом случае добавь еще карту расширения.

	Bandwidth	Gigatransfer	Frequency
PCIe 1. 0	8 GB/s	2.5 GT/s	2.5 GHz
PCIe 2.0	16 GB/s	5 GT/s	5 GHz
PCIe 3.0	32 GB/s	8 GT/s	8 GHz
PCIe 4.0	64 GB/s	16 GT/s	16 GHz
PCIe 5.0	128 GB/s	32 GT/s	32 GHz
PCIe 6.0	256 GB/s	64 GT/s	32 ГГц

Типы PCIe	Тактовые частоты	Широкий тракт	Полоса пропускания
PCIe 1,0 x 1	2.5 GHz	1 bit	250 MB/s
PCIe 1.0 x 4	2.5 GHz	4 bit	1000 MB/s
PCIe 1.0 x 8	2.5 GHz	8 bit	2000 MB/s
PCIe 1.0 x 16	2.5 GHz	16 bit	4000 MB/s
PCIe 2.0 x 1	5 GHZ	1 bit	500 MB/ с
PCIe 2.0 x 4	5 GHz	4 bit	2000 MB/s
PCIe 2.0 x 8	5 GHz	8 bit	4000 MB/s
PCIe 2. 0 x 16	5 GHz	16 bit	8000 MB/s
PCIe 3.0 x 1	8 GHz	1 bit	1000 MB/s
PCIe 3.0 x 4	8 GHz	4 bit	4000 MB /с
PCIe 3.0 x 8	8 GHz	8 bit	8000 MB/s
PCIe 3.0 x 16	8 GHz	16 bit	16000 MB/s

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

	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

Версия	x1 (GB/S)	X2 (GB/S)	X4 (GB/S)	69 9066 (GB/S)	669 9066 (GB/S)
1,0	0,250	0,500	1,000	2,000	4,0900 9000
2,0	0,500	1,000	2. 000	4.000	8.000
3,0	0,985	1,969	3,938	7,877	15,754
4,0	1,969	3,938	7,877	15,754	31,508
5,0	3,938	7,877	15,754	31,508	63,015
6,0	7,877	15,754	31,508	63,015	126,031