Kodėl „PCI Express“ prievadai mano pagrindinėje plokštėje yra skirtingi? x16, x8, x4 ir x1 paaiškinta

„PCI Express“ standartas yra vienas iš šiuolaikinės skaičiavimo elementų, turintis daugiau ar mažiau kiekvieno kompiuterio lizdą per pastarąjį dešimtmetį. Tačiau ryšio pobūdis yra šiek tiek miglotas: naujame kompiuteryje galite matyti pusę tuzino uostų iš trijų ar keturių skirtingų dydžių, visi pažymėti „PCIE“ arba PCI-E. “Kodėl painiava ir kokie gali būti jūs iš tikrųjų naudojate?

Suprasti „PCI Express“ autobusą

„PCI Express“ kaip „PCI“ („Peripheral Component Interconnect“) sistemos atnaujinimas turėjo vieną didžiulį pranašumą, kai jis iš pradžių buvo sukurtas 2000-ųjų pradžioje. Tai reiškė, kad kiekvienas atskiras PCI prievadas ir jo įdiegtos kortelės galėjo visiškai išnaudoti maksimalų jų greitį, be kelių autobusų ar išsiplėtimų viename magistralėje.

„PCI Express“ pakeitė senesnį PCI lizdo standartą. Ši pagrindinė plokštė palaiko: PCIE x16, mėlynos spalvos, PCIE x1 juoda, PCI - smėlio spalvos.

Įprastomis sąlygomis įsivaizduokite savo kompiuterį kaip restoraną. Senasis PCI standartas buvo tarsi deli, kiekvienas laukė vienoje eilutėje, kad būtų aptarnaujamas, o paslaugos greitis buvo apribotas vieno asmens laive. „PCI-E“ yra daugiau kaip baras, kiekvienas globėjas sėdėdamas paskirtoje vietoje, su keliais barmenais, kurie vienu metu priima visus. (Gerai, taigi niekada neįmanoma įveikti barmeną kiekvienam patronui, bet apsimerkime, kad tai tikrai puikus baras.) Su kiekvienu išplėtimo kortele ar periferine duomenų juostomis visa kompiuteris gali greičiau pasiekti komponentus ir priedus.

Dabar norėdami išplėsti savo „deli“ / „bar“ metaforą, įsivaizduokite, kad kai kuriose iš šių vietų yra keli barmenai, skirti tik jiems. Štai kur įeina kelių eismo juostų idėja.

Gyvenimas greitosiose juostose

Nuo pat pradžių PCI-E patyrė daugybę pakeitimų; šiuo metu naujosios pagrindinės plokštės paprastai naudoja standarto 3 versiją, o greičiau versija 4 tampa vis labiau paplitusi, o 5-ąja versija tikimasi pasiekti 2019 m. Tačiau įvairios versijos naudojasi tais pačiais fiziniais ryšiais, ir šie ryšiai gali būti keturi pagrindiniai dydžiai : x1, x4, x8 ir x16. (egzistuoja x32 uostai, tačiau jie yra labai reti ir paprastai nėra matomi vartotojų aparatūroje).

Įvairių dydžių kortelės palaiko skirtingas didžiausias PCI-Express juostas.

Skirtingi fiziniai dydžiai leidžia skirtingus vienalaikių duomenų kontaktų skaičius prie pagrindinės plokštės: kuo didesnis prievadas, tuo daugiau kortelių ir uosto jungčių. Šios jungtys yra bendrai vadinamos „juostomis“, kurių kiekviena PCI-E juosta yra sudaryta iš dviejų signalizacijos porų, viena - duomenų siuntimui, o kita - duomenų priėmimui. Skirtingi PCI-E standarto pakeitimai leidžia skirtingus greičius kiekvienoje juostoje. Tačiau apskritai, kuo daugiau juostų yra viename „PCI-E“ prievade ir prijungtoje kortelėje, tuo greičiau gali tekti srautai tarp periferinės ir likusios kompiuterio sistemos..

Grįžtant prie mūsų juostos metaforos: jei įsivaizduojate, kad kiekvienas globėjas, sėdintis bare, yra PCI-E įrenginys, tuomet x1 juosta būtų vienas barmenas, tarnaujantis vienam klientui. Bet globėjas, sėdintis paskirtoje „x4“ vietoje, būtų keturi barmenai, išgabenę jam gėrimus ir maistą, ir „x8“ sėdynėje būtų tik aštuoni barmenai tik už savo gėrimus, o „x16“ sėdynėje - tik šešiolika barmenų. Ir dabar mes nustosime kalbėti apie barus ir barjerus, nes mūsų neturtingi metaforiški gėrėjai yra apsinuodiję alkoholiu.

Kokie išoriniai įrenginiai naudoja kuriuos prievadus?

Bendram PCI Express versijos 3.0 versijos maksimaliam duomenų srautui per juostą dažnis yra aštuoni gigatransferai, tai reiškia, kad „visi duomenys ir elektroninė pridėtinė vertė yra iš karto“. Realioje aplinkoje PCI-E 3 versijos greitis yra šiek tiek mažiau nei vienas gigabaitas per sekundę.

Taigi įrenginys, kuriame naudojamas „PCI-E x1“ prievadas, kaip ir mažos galios garso plokštė arba „Wi-Fi“ antena, gali perkelti duomenis į likusį kompiuterį maždaug 1GBps. Kortelė, kuri iškyla iki fiziškai didesnio x4 arba x8 lizdo, kaip ir USB 3.0 išplėtimo kortelė, gali perduoti duomenis keturis ar aštuonis kartus greičiau - ir tai reikės, jei daugiau nei du iš šių USB prievadų būtų naudojami maksimaliai perdavimo sparta. PCI-E x16 prievadai, turintys teorinę maksimalią apytikriai 15GBps versiją 3.0 versijoje, naudojami beveik visoms šiuolaikinėms NVIDIA ir AMD sukurtoms grafikos kortelėms..

Dauguma atskirų grafikos kortelių naudoja pilną PCI-E x16 lizdą.

Nėra jokių nustatytų gairių, kurioms išplėtimo kortelėse bus naudojamas maršrutų skaičius. Grafikos kortelės paprastai naudoja x16 tik maksimalaus duomenų perdavimo tikslais, tačiau, žinoma, jums nereikia tinklo plokštės, kad galėtumėte naudoti x16 prievadą ir šešiolika pilnų eismo juostų, kai jos Ethernet prievadas gali perduoti duomenis tik vienu gigabitu per sekundę ( aštuonias iš vieno PCI-E juostos atminties pralaidumo, aštuonių bitų iki baito). Yra nedidelis kiekis PCI-E sumontuotų kietojo kūno diskų, kurie labiau tinka x4 prievadui, tačiau atrodo, kad juos greitai perėmė naujas M.2 standartas, kuris taip pat gali naudoti PCI-E autobusą. Aukštos klasės tinklo plokštės ir entuziastų įranga, pvz., Adapteriai ir RAID valdikliai naudoja x4 ir x8 formatų derinį.

Atminkite: PCI-E prievado dydis ir juostos gali būti ne tas pats

Štai viena iš sudėtingesnių PCI-E sąrankos dalių: prievadas gali būti x16 kortelės dydis, bet tik pakankamai duomenų juostų, kad būtų galima padaryti daug mažiau greičio, pvz., X4. Taip yra todėl, kad nors „PCI-E“ gali talpinti iš esmės neribotą kiekį individualių jungčių, vis dar yra praktinė riba, susijusi su juosta. Pigesnės pagrindinės plokštės, turinčios daugiau biudžeto orientuotų mikroschemų, gali eiti tik į vieną x8 lizdą, net jei ta lizdas gali fiziškai prisitaikyti prie x16 kortelės. Tuo tarpu „gamer“ pagrindinės plokštės apims iki keturių pilnų x16 dydžio ir x16 juostų PCI-E lizdų, kad būtų užtikrintas maksimalus GPU suderinamumas. (Apie tai išsamiau aptarėme čia.)

Į šį entuziastą įeina penkios pilno dydžio PCI-E x16 lizdai, tačiau tik dviejose iš jų yra 16 duomenų juostų, kitos - x8 ir x4.

Akivaizdu, kad tai gali sukelti problemų. Jei jūsų pagrindinėje plokštėje yra du x16 dydžio lizdai, tačiau vienas iš jų turi tik x4 eismo juostas, tuomet prijungus savo naująją grafinę plokštę į netinkamą lizdą, 75% sumažės jo našumas. Tai, žinoma, yra teorinis rezultatas: pagrindinės plokštės architektūra reiškia, kad nematysite tokio dramatiško nuosmukio. Esmė ta, kad dešinėje kortelėje reikia eiti į dešinę.

Laimei, konkrečių PCI lizdų juostos pajėgumai paprastai yra išdėstyti kompiuterio arba pagrindinės plokštės vadove, iliustruojantis, kuris lizdas turi kokių pajėgumų. Jei neturite savo vadovo, juostų skaičius paprastai yra parašytas pagrindinės plokštės PCB šalia uosto, pvz .:

Šiuose uostuose esančios etiketės rodo galimas juostas: x1 prievado viršuje yra viena juosta, tačiau žemiau esančiame x16 prievade yra tik keturi, nepaisant jo fizinio dydžio. PCIEX1_2 reiškia, kad ji yra antra plokštė pagrindinėje plokštėje.

Be to, trumpesnė x1 arba x4 kortelė gali būti fiziškai pritaikyta ilgesniam x8 arba x16 lizdui: pradinė elektros kontaktų sąranka leidžia ją suderinti. Kortelė gali būti šiek tiek palaidi fiziškai, bet kai ji yra įsukama į kompiuterio korpuso išplėtimo lizdus, ​​tai daugiau nei pakankamai tvirta. Žinoma, jei kortelės kontaktai yra fiziškai didesni už lizdą, jis negali būti įdėtas.

Todėl nepamirškite, kad perkant išplėtimo ar atnaujinimo korteles, skirtas „PCI Express“ lizdams, reikia atsižvelgti į turimų uostų dydį ir juostos įvertinimą.

Vaizdo kreditas: „Newegg“, „Amazon“