Kako postaviti pametne telefone i računala. Informativni portal
  • Dom
  • Zanimljiv
  • PCI Express tehnologija. Koja je razlika između PCI Express i PCI

PCI Express tehnologija. Koja je razlika između PCI Express i PCI

11.10.2019 Zanimljiv

Ako pitate koje bi se sučelje trebalo koristiti za SSD disk s podrškom za NVMe protokol, onda će svatko (koji općenito zna što je NVMe) odgovoriti: naravno PCIe 3.0 x4! Istina, najvjerojatnije će imati poteškoća s opravdanjem. U najboljem slučaju dobivamo odgovor da takvi diskovi podržavaju PCIe 3.0 x4, a bitna je propusnost sučelja. Ima nešto, ali sva priča o tome počela je tek kada su neki diskovi postali skučeni za neke operacije u okviru "običnog" SATA. Ali između njegovih 600 MB/s i (isto teoretski) 4 GB/s PCIe 3.0 x4 sučelja - jednostavno postoji ponor, ispunjen s puno opcija! Što ako je jedna PCIe 3.0 traka dovoljna, budući da je već jedan i pol puta više od SATA600? Ulje na vatru dolijevaju proizvođači kontrolera koji prijete prelaskom na PCIe 3.0 x2 u jeftinim proizvodima, kao i činjenica da mnogi korisnici nemaju takve i takve. Točnije, teoretski postoji, ali ih možete osloboditi samo rekonfiguracijom sustava ili čak promjenom nečega u njemu, što ne želite učiniti. Ali želim kupiti vrhunski solid-state disk, ali postoji bojazan da neće biti nikakve koristi (čak i moralno zadovoljstvo od rezultata testnih uslužnih programa).

Ali je li tako ili nije? Drugim riječima, je li se doista potrebno fokusirati isključivo na podržani način rada – ili je to još uvijek moguće u praksi principi žrtvovanja? To smo danas odlučili provjeriti. Neka provjera bude brza i ne tvrdi da je iscrpna, ali dobivene informacije trebale bi biti dovoljne (kako nam se čini) barem za razmišljanje... No, za sada, ukratko se upoznajmo s teorijom.

PCI Express: Postojeći standardi i njihova propusnost

Počnimo s time što je PCIe i koliko brzo radi. Često se naziva "sabirnica", što je ideološki donekle netočno: kao takvo, ne postoji sabirnica na koju su spojeni svi uređaji. Zapravo, postoji skup veza od točke do točke (slično mnogim drugim serijskim sučeljima) s kontrolerom u sredini i priključenim uređajima (od kojih bi svaki mogao biti čvorište sljedeće razine).

Prva verzija PCI Expressa pojavila se prije gotovo 15 godina. Orijentacija za korištenje unutar računala (često unutar iste ploče) omogućila je izradu standardne velike brzine: 2,5 gigatransakcija u sekundi. Budući da je sučelje serijsko i obostrano, jedna PCIe traka (x1; zapravo atomska jedinica) može prenositi podatke brzinama do 5 Gbps. Međutim, u svakom smjeru - samo polovica toga, odnosno 2,5 Gbit / s, i to je puna brzina sučelja, a ne "korisna": za povećanje pouzdanosti, svaki bajt je kodiran s 10 bita, tako da je teoretska propusnost jedna PCIe linija 1.x je približno 250 MB / s u oba smjera. U praksi je također potrebno prenijeti servisne informacije, pa je kao rezultat točnije govoriti o ≈200 MB/s prijenosa korisničkih podataka. To, međutim, u to vrijeme nije samo pokrivalo potrebe većine uređaja, već je i osiguravalo solidnu marginu: samo zapamtite da je prethodnik PCIe u segmentu sučelja masovnog sustava, odnosno PCI sabirnica, pružao propusnost od 133 MB/s . Čak i ako uzmemo u obzir ne samo masovnu implementaciju, već i sve PCI varijante, maksimum je bio 533 MB / s, a za cijelu sabirnicu, odnosno takav PS je podijeljen na sve uređaje koji su na njega povezani. Ovdje se isključivo koristi 250 MB/s (budući da se za PCI obično daje puna, a ne korisna širina pojasa) po liniji. A za uređaje kojima je potrebno više, u početku je bilo moguće agregirati nekoliko linija u jedno sučelje, u moćima od dva - od 2 do 32, odnosno, x32 opcija koju pruža standard mogla je prenijeti do 8 GB / s u svakom smjer. U osobnim računalima, x32 se nije koristio zbog složenosti stvaranja i uzgoja odgovarajućih kontrolera i uređaja, pa je opcija sa 16 linija postala maksimum. Koristile su ga (i još uvijek ga koriste) uglavnom video kartice, budući da većini uređaja nije potrebno toliko. Općenito, prilično ih je dosta i jedan redak, ali neki s uspjehom koriste i x4 i x8: samo na temu pohrane - RAID kontroleri ili SSD-ovi.

Vrijeme nije stalo, a prije 10-ak godina pojavila se druga verzija PCIe. Poboljšanja su se ticala ne samo brzina, već je u tom pogledu napravljen i korak naprijed - sučelje je počelo pružati 5 gigatransakcija u sekundi uz zadržavanje iste sheme kodiranja, odnosno propusnost se udvostručila. I još jednom se udvostručio 2010.: PCIe 3.0 pruža 8 (ne 10) gigatransakcija u sekundi, ali se redundantnost smanjila - sada se 130 bitova koristi za kodiranje 128 bita, a ne 160, kao prije. U principu, verzija PCIe 4.0 sa sljedećim udvostručavanjem brzina već je spremna za pojavljivanje na papiru, no u bliskoj budućnosti teško da ćemo je vidjeti u hardveru u većim količinama. Zapravo, PCIe 3.0 se još uvijek koristi zajedno s PCIe 2.0 na mnogim platformama, jer performanse potonjeg jednostavno ... nisu potrebne za mnoge aplikacije. A gdje je potrebno - radi dobra stara metoda združivanja linija. Samo je svaki od njih postao četiri puta brži tijekom proteklih godina, odnosno PCIe 3.0 x4 je PCIe 1.0 x16, najbrži slot u računalima sredinom 2000-ih. Ovu opciju podržavaju vrhunski SSD kontroleri i preporuča se korištenje. Jasno je da, ako postoji takva prilika, ona nije dovoljna. A ako ga nema? Hoće li biti problema, i ako da, koji su oni? S ovim pitanjem moramo to shvatiti.

Tehnika testiranja

Nije teško provesti testove s različitim verzijama standarda PCIe: gotovo svi kontroleri dopuštaju korištenje ne samo podržanih, već i svih ranijih. Teže je s brojem traka: htjeli smo izravno testirati varijante s jednom ili dvije PCIe trake. Asus H97-Pro Gamer, koji inače koristimo, na Intel H97 čipsetu ne podržava cijeli set, ali osim "procesorskog" x16 utora (koji se inače koristi), ima još jedan koji radi u PCIe 2.0 x2 ili x4 načini rada. Ovu trojku smo iskoristili, dodavši joj PCIe 2.0 procesorski utor, kako bismo procijenili postoji li razlika. Ipak, u ovom slučaju ne postoje "posrednici" treće strane između procesora i SSD-a, ali kada se radi s "chipset" utorom - postoji: stvarni čipset, koji je zapravo spojen na isti PCIe 2.0 x4 procesor . Bilo je moguće dodati još nekoliko načina rada, ali glavni dio studije i dalje će se provoditi na drugom sustavu.

Činjenica je da smo odlučili iskoristiti ovu priliku i ujedno provjeriti jednu "urbanu legendu", a to je uvjerenje o korisnosti korištenja vrhunskih procesora za testiranje pogona. Tako smo uzeli osmojezgreni Core i7-5960X – rođak Core i3-4170 koji se obično koristi na testovima (to su Haswell i Haswell-E), ali koji ima četiri puta više jezgri. Osim toga, Asus Sabertooth X99 ploča koja se nalazi u kutijama danas nam je korisna po prisutnosti PCIe x4 utora, koji zapravo može raditi kao x1 ili x2. U ovom sustavu smo testirali tri x4 opcije (PCIe 1.0 / 2.0 / 3.0) od procesora i čipseta PCIe 1.0 x1, PCIe 1.0 x2, PCIe 2.0 x1 i PCIe 2.0 x2 (u svim slučajevima konfiguracije čipseta su označene na dijagramima (c)). Ima li smisla sada se okrenuti prvoj verziji PCIe-a, s obzirom na to da jedva da postoji jedna ploča koja podržava samo ovu verziju standarda koja se može pokrenuti s NVMe uređaja? S praktične točke gledišta, ne, ali provjeriti a priori očekivani omjer PCIe 1.1 x4 = PCIe 2.0 x2 i slično, bit će nam korisno. Ako provjera pokaže da skalabilnost sabirnice odgovara teoriji, to znači da nije važno što još nismo uspjeli dobiti praktički značajne načine povezivanja PCIe 3.0 x1 / x2: prvi će biti identičan PCIe 1.1 x4 ili PCIe 2.0 x2, a drugi - PCIe 2.0 x4 ... I imamo ih.

Što se softvera tiče, ograničili smo se na Anvil's Storage Utilities 1.1.0: dobro mjeri razne niske razine diskova, ali nam ništa drugo ne treba. Naprotiv: bilo kakav utjecaj drugih komponenti sustava krajnje je nepoželjan, tako da sintetika niske razine za naše potrebe nema alternativu.

Kao "radni medij" koristili smo Patriot Hellfire od 240 GB. Kako se pokazalo tijekom testiranja, ne predstavlja rekord u performansama, ali njegove brzinske karakteristike su sasvim u skladu s rezultatima najboljih SSD-ova iste klase i istog kapaciteta. A na tržištu već postoje sporiji uređaji, a bit će ih sve više. U principu, testove će biti moguće ponoviti s nečim bržim, međutim, kako nam se čini, nema potrebe za tim - rezultati su predvidljivi. No, nemojmo biti ispred sebe, nego da vidimo što smo napravili.

Rezultati ispitivanja

Tijekom testiranja Hellfire-a primijetili smo da se maksimalna brzina u sekvencijalnim operacijama može iz njega istisnuti samo s višenitnim opterećenjem, pa i to treba uzeti u obzir za budućnost: teoretska propusnost je za to, a teoretska da je “stvarna ” podaci dobiveni u različitim programima prema različitim scenarijima više će ovisiti ne o njoj, već o tim istim programima i scenarijima - u tom slučaju, naravno, kada okolnosti više sile ne smetaju :) Sada promatramo takve okolnosti: to već je gore rečeno da je PCIe 1.x x1 ≈200 MB / s, a to je ono što vidimo. Dvije PCIe 1.x trake ili jedan PCIe 2.0 su dvostruko brži, a upravo to vidimo. Četiri PCIe 1.x trake, dva PCIe 2.0 ili jedan PCIe 3.0 su dvostruko brži, što je potvrđeno za prve dvije opcije, pa se treća vjerojatno neće razlikovati. To jest, u principu, skalabilnost je, očekivano, idealna: operacije su linearne, Flash ih dobro nosi, pa je sučelje bitno. Bljesak se zaustavlja snalaziti se dobro na PCIe 2.0 x4 za snimanje (što znači da će i PCIe 3.0 x2 poslužiti). Čitanje "svibanj" je više, ali zadnji korak već daje jedan i pol, a ne dvostruki (kao što bi potencijalno trebao biti) dobitak. Također napominjemo da nema primjetne razlike između čipseta i procesorskog kontrolera, a nema razlike ni između platformi. Međutim, LGA2011-3 je malo ispred, ali tek malo.

Sve je glatko i lijepo. Ali šablone se ne trgaju: maksimum u ovim testovima je tek nešto više od 500 MB/s, a to je sasvim sposobno čak i za SATA600 ili (u aplikaciji za današnje testiranje) PCIe 1.0 x4 / PCIe 2.0 x2 / PCIe 3.0 x1... Tako je: nemojte se plašiti izdavanja proračunskih kontrolera za PCIe x2 ili prisutnosti samo tolikog broja traka (i verzije standarda 2.0) u M.2 utorima na nekim matičnim pločama, kada to nemate treba više. Ponekad ni toliko nije potrebno: maksimalni rezultati postignuti su s redom od 16 timova, što nije tipično za masovni softver. Red s 1-4 naredbe je češći, a za to možete učiniti s jednom linijom prvog PCIe, pa čak i prvog SATA. Međutim, postoje troškovi i tako dalje, pa je brzo sučelje korisno. Međutim, prebrzo možda nije štetno.

I u ovom testu, platforme se ponašaju drugačije, a s jednim redom naredbi - bitno drugačije. “Problem” uopće nije u tome što su mnoge jezgre loše. Ovdje se još uvijek ne koriste, osim jedne stvari, i to ne toliko da se način pojačanja odvijao silovito. Tako imamo oko 20% razlike u frekvenciji jezgre i jedan i pol puta u cache memoriji – u Haswell-E radi na nižoj frekvenciji, a ne sinkrono s jezgrama. Općenito, gornja platforma može biti korisna samo za izbacivanje maksimuma "jops" kroz maksimalni višenitni način s velikom dubinom reda naredbi. Jedina šteta je što je s gledišta praktičnog rada ovo apsolutno sferna sintetika u vakuumu :)

Zabilježeno, stanje se nije bitno promijenilo - u svakom smislu. No, što je smiješno, na oba sustava najbrži je bio PCIe 2.0 x4 način rada u “procesorskom” utoru. Na oboje! I to s više provjera / ponovnih provjera. U ovom trenutku, nehotice ćete se zapitati treba li vam ovo su vaši novi standardi ili je bolje nikamo ne žuriti...

Kada radite s blokovima različitih veličina, teoretska idila se ruši na činjenici da povećanje brzine sučelja ipak ima smisla. Rezultirajuće brojke su takve da bi par PCIe 2.0 traka bio dovoljan, ali u stvarnosti je u ovom slučaju izvedba niža od PCIe 3.0 x4, doduše ne nekoliko puta. I općenito, vrhunska platforma ovdje "boduje" u puno većoj mjeri. Ali upravo se takve operacije uglavnom nalaze u aplikacijskom softveru, odnosno ovaj dijagram je najbliži stvarnosti. Kao rezultat toga, nema ništa iznenađujuće što debela sučelja i moderni protokoli ne daju nikakav "wow-efekt". Točnije, oni koji prijeđu iz mehanike će dobiti, ali točno isto kao što će pružiti bilo koji SSD uređaj s bilo kojim sučeljem.

Ukupno

Kako bismo olakšali percepciju slike bolnice u cjelini, koristili smo ocjenu koju daje program (ukupno - za čitanje i pisanje), nakon što smo izvršili njegovu standardizaciju prema "chipset" PCIe 2.0 x4 načinu rada: u ovom trenutku , on je taj koji je najšire dostupan, budući da se nalazi čak i na LGA1155 ili AMD platformama bez potrebe za "vrijeđanjem" video kartice. Osim toga, ekvivalentan je PCIe 3.0 x2, kojim se proračunski kontrolori spremaju ovladati. A na novoj AMD AM4 platformi, opet, upravo se ovaj način rada može dobiti bez utjecaja na diskretnu video karticu.

Dakle, što vidimo? Upotreba PCIe 3.0 x4, ako je moguće, svakako je poželjna, ali ne i neophodna: donosi doslovno 10% dodatne performanse NVMe pogonima srednjeg ranga (u njegovom inicijalno vrhunskom segmentu). Pa čak i tada - zbog operacija, općenito, nije tako uobičajeno u praksi. Zašto se u ovom slučaju implementira upravo ova opcija? Prvo, postojala je takva prilika, a dionice ne drže džep. Drugo, postoje pogoni koji su brži od našeg testnog Patriot Hellfire. Treće, postoje područja aktivnosti u kojima su opterećenja koja su "atipična" za desktop sustav prilično tipična. Štoviše, upravo je tu izvedba sustava za pohranu podataka najkritičnija, ili barem sposobnost da se dio toga napravi vrlo brzo. Ali to se ne odnosi na obična osobna računala.

Kao što vidimo, korištenje PCIe 2.0 x2 (ili, sukladno tome, PCIe 3.0 x1) ne dovodi do dramatičnog smanjenja performansi - samo za 15-20%. I to unatoč činjenici da smo u ovom slučaju četiri puta ograničili potencijalne mogućnosti kontrolera! Za mnoge operacije ova propusnost je dovoljna. Jedna PCIe 2.0 traka više nije dovoljna, tako da ima smisla da kontroleri podržavaju PCIe 3.0 - a s obzirom na ozbiljan nedostatak traka u modernom sustavu, to će dobro funkcionirati. Osim toga, širina x4 je korisna - čak i u nedostatku podrške za moderne PCIe verzije u sustavu, i dalje će vam omogućiti rad normalnom brzinom (iako sporije nego što bi potencijalno mogla) ako postoji više ili manje širok utor .

U principu, veliki broj scenarija u kojima se stvarna flash memorija pokaže kao usko grlo (da, to je moguće i inherentno je ne samo mehanici), dovodi do činjenice da četiri trake treće PCIe verzije na ovom pogonu prestići prvi za oko 3,5 puta - teorijska propusnost ova dva slučaja razlikuje se 16 puta. Iz čega, naravno, ne proizlazi da trebate žuriti savladati vrlo spora sučelja - njihovo je vrijeme zauvijek otišlo. Samo što se mnoge mogućnosti brzih sučelja mogu realizirati tek u budućnosti. Ili u uvjetima s kojima se običan korisnik običnog računala nikada u životu neće izravno suočiti (osim onih koji se vole mjeriti, zna se s čim). Zapravo, to je sve.

Gotovo sve moderne matične ploče trenutno su opremljene PCI-E x16 utorom za proširenje. To nije iznenađujuće: u njemu je instaliran diskretni grafički akcelerator, bez kojeg je stvaranje produktivnog osobnog računala općenito nemoguće. Riječ je o njegovoj pretpovijesti pojave, tehničkim specifikacijama i mogućim načinima rada o kojima će biti riječi u budućnosti.

Predpovijest pojave utora za proširenje

Početkom 2000-ih, s AGP utorom za proširenje, koji je u to vrijeme služio za instalaciju, razvila se situacija kada je dostignuta maksimalna razina performansi i njegove mogućnosti više nisu bile dovoljne. Kao rezultat toga, stvoren je konzorcij PCI-SIG, koji je počeo razvijati softverske i hardverske komponente budućeg utora za instalaciju grafičkih akceleratora. Plod njegove kreativnosti bila je prva specifikacija PCI Express 16x 1.0 2002. godine.

Kako bi osigurale kompatibilnost dvaju diskretnih portova grafičkih adaptera koja su postojala u to vrijeme, neke su tvrtke razvile posebne uređaje koji su omogućili instalaciju zastarjelih grafičkih rješenja u novi utor za proširenje. Na jeziku profesionalaca, takav razvoj imao je svoje ime - PCI-E x16 / AGP adapter. Njegova je glavna svrha minimizirati troškove nadogradnje računala korištenjem komponenti iz prethodne konfiguracije jedinice sustava. Ali ova praksa nije postala raširena iz razloga što su ulazne video kartice na novom sučelju imale cijenu gotovo jednaku cijeni adaptera.

Paralelno s tim, kreirane su jednostavnije modifikacije ovog utora za proširenje za vanjske kontrolere, koje su zamijenile uobičajene PCI portove u to vrijeme. Unatoč vanjskoj sličnosti, ti su se uređaji značajno razlikovali. Ako su se AGP i PCI mogli pohvaliti paralelnim prijenosom informacija, onda je PCI Express bio serijsko sučelje. Njegove veće performanse osigurale su značajno povećana brzina prijenosa podataka u duplex načinu (informacije se u ovom slučaju mogle prenositi u dva smjera odjednom).

Brzina prijenosa i način šifriranja

U oznaci PCI-E x16 sučelja, broj označava broj korištenih pojaseva za prijenos podataka. U ovom slučaju ima ih 16. Svaki od njih se pak sastoji od 2 para žica za prijenos informacija. Kao što je navedeno, veću brzinu osigurava činjenica da ovi parovi rade u punom duplex načinu. Odnosno, prijenos informacija može ići u dva smjera odjednom.

Za zaštitu od mogućeg gubitka ili izobličenja prenesenih podataka, u ovom se sučelju koristi poseban sustav zaštite informacija nazvan 8V / 10V. Ova se oznaka dešifrira na sljedeći način: za ispravan i ispravan prijenos 8 bitova podataka potrebno ih je dopuniti s 2 servisna bita za provjeru ispravnosti. U tom slučaju sustav je prisiljen prenijeti 20 posto servisnih informacija, koje ne nose teret za korisnika računala. Ali ovo je plaćanje za pouzdan i stabilan rad grafičkog podsustava osobnog računala i sigurno ne možete bez njega.

PCI-E verzije

PCI-E x16 utor izgleda isto na svim matičnim pločama. Samo ovdje se brzina prijenosa informacija u svakom slučaju može značajno razlikovati. Kao rezultat toga, brzina uređaja je također različita. A modifikacije ovog grafičkog sučelja su sljedeće:

  • 1. modifikacija PCI - Express x16 v. 1.0 imao je teoretsku propusnost od 8 GB/s.
  • PCI 2. generacije - Express x16 v. 2.0 se već pohvalio udvostručenom propusnošću - 16 GB / s.
  • Sličan trend se nastavio i za treću verziju ovog sučelja. U ovom slučaju, ova brojka je postavljena na oko 64 GB / s.

Nemoguće je vizualno razlikovati po mjestu kontakata. Štoviše, međusobno su kompatibilni. Na primjer, ako je grafička adapterska kartica instalirana u 3.0 utor, koji na fizičkoj razini odgovara specifikacijama 2.0, tada će se cijeli sustav za obradu automatski prebaciti na način najniže brzine (tj. 2.0) i funkcionirat će u budućnosti sa propusnošću od 64 Gb/s...

PCI Express prve generacije

Kao što je ranije navedeno, PCI Express je prvi put predstavljen 2002. godine. Njegovo izdanje označilo je pojavu osobnih računala s nekoliko grafičkih adaptera, koji bi se, osim toga, mogli pohvaliti čak i jednim instaliranim akceleratorom s povećanom izvedbom. Standard AGP 8X omogućio je propusnost od 2,1 Gb / s, a prva revizija PCI Expressa - 8 Gb / s.

Naravno, o osamerostrukom povećanju ne treba govoriti. 20 posto povećanja iskorišteno je za prijenos servisnih informacija, što je omogućilo pronalaženje pogrešaka.

Druga modifikacija PCI-E

Prvu generaciju ovog zamijenjen je 2007. PCI-E 2.0 x16. Video kartice 2. generacije, kao što je ranije navedeno, bile su fizički i programski kompatibilne s prvom modifikacijom ovog sučelja. Samo u ovom slučaju performanse grafičkog sustava značajno su smanjene na razinu PCI Express 1.0 16x verzije sučelja.

Teoretski, granica prijenosa informacija u ovom slučaju bila je 16 Gb / s. Ali 20 posto primljene dobiti potrošeno je na servisne informacije. Kao rezultat toga, u prvom slučaju stvarni prijenos je bio: 8 Gb / s - (8 Gb / s x 20%: 100%) = 6,4 Gb / s. A za drugu verziju grafičkog sučelja, ova vrijednost je već bila ovakva: 16 Gb / s - (16 Gb / s x 20%: 100%) = 12,8 Gb / s. Ako podijelimo 12,8 Gb/s sa 6,4 Gb/s, dobivamo stvarno praktično povećanje performansi za 2 puta između 1. i 2. PCI Express izvršenja.

Treća generacija

Posljednje i najrelevantnije ažuriranje ovog sučelja objavljeno je 2010. godine. Najveća brzina PCI-E x16 u ovom slučaju povećana je na 64 Gb / s, a maksimalna snaga grafičkog adaptera bez dodatnog napajanja u ovom slučaju može biti jednaka 75 W.

Opcije konfiguracije s više grafičkih akceleratora na jednom računalu. Njihove prednosti i mane

Jedna od najvažnijih inovacija ovog sučelja je mogućnost imati više grafičkih adaptera u x16 odjednom. U ovom slučaju, video kartice se međusobno kombiniraju i tvore, u biti, jedan uređaj. Njihova ukupna izvedba je sažeta, a to vam omogućuje značajno povećanje brzine računala sa stajališta obrade prikazane slike. Za rješenja tvrtke NVidia ovaj način rada naziva se SLI, a za grafičke procesore iz AMD-a - CrossFire.

Budućnost ovog standarda

PCI-E x16 utor se sigurno neće mijenjati u doglednoj budućnosti. To će omogućiti korištenje produktivnijih video kartica kao dio zastarjelih računala i, zbog toga, provođenje fazne nadogradnje računalnog sustava. Sada se razrađuju specifikacije 4. verzije ove metode prijenosa podataka. Za grafičke adaptere, u ovom slučaju, bit će osigurano maksimalno 128 Gb / s. To će vam omogućiti da prikažete sliku na zaslonu monitora kao "4K" ili više.

Ishodi

Kako god bilo, PCI-E x16 je trenutno neosporan grafički slot i sučelje. Bit će relevantan još dugo vremena. Njegovi parametri omogućuju stvaranje i početnih računalnih sustava i računala visokih performansi s više akceleratora. Zbog te fleksibilnosti ne očekuju se značajne promjene u ovoj niši.

Ovo pitanje mi je postavljeno više puta, pa ću sada pokušati dati što pristupačniji i najkraći odgovor, za to ću dati slike PCI Express i PCI utora za proširenje na matičnoj ploči radi jasnijeg razumijevanja i, naravno, , istaknut ću glavne razlike u karakteristikama, tj. vrlo brzo ćete saznati koja su to sučelja i kako izgledaju.

Dakle, prvo, ukratko odgovorimo na pitanje, što su zapravo PCI Express i PCI.

Što su PCI Express i PCI?

PCI Je li računalna paralelna I/O sabirnica za povezivanje perifernih uređaja na matičnu ploču računala. PCI se koristi za povezivanje: video kartica, zvučnih kartica, mrežnih kartica, TV tunera i drugih uređaja. PCI sučelje je zastarjelo pa vjerojatno nećete moći pronaći, primjerice, modernu video karticu koja se povezuje putem PCI-a.

PCI Express(PCIe ili PCI-E) je računalna serijska I/O sabirnica za povezivanje perifernih uređaja na matičnu ploču računala. Oni. istovremeno se već koristi dvosmjerna serijska veza koja može imati nekoliko linija (x1, x2, x4, x8, x12, x16 i x32), što je više takvih linija, veća je širina pojasa PCI-E autobus. PCI Express sučelje služi za povezivanje uređaja kao što su: video kartice, zvučne kartice, mrežne kartice, SSD diskovi i drugi.

Postoji nekoliko verzija PCI-E sučelja: 1.0, 2.0 i 3.0 (verzija 4.0 dolazi uskoro). Ovo sučelje se obično označava, na primjer, ovako PCI-E 3.0 x16što znači PCI Express 3.0 verzija sa 16 traka.

Ako govorimo o tome hoće li, primjerice, raditi grafička kartica koja ima PCI-E 3.0 sučelje na matičnoj ploči koja podržava samo PCI-E 2.0 ili 1.0, pa programeri kažu da će sve raditi, ali naravno, uzimaju u obzir računa da će propusnost biti ograničena mogućnostima matične ploče. Stoga, u ovom slučaju, mislim da se ne isplati preplaćivati ​​za video karticu s novijom verzijom PCI Express ( ako samo za budućnost, t.j. Planirate kupiti novu matičnu ploču s PCI-E 3.0). Također, i obrnuto, pretpostavimo da vaša matična ploča podržava PCI Express 3.0, a vaša video kartica podržava, recimo, 1.0, tada bi ova konfiguracija također trebala raditi, ali samo s mogućnostima PCI-E 1.0, tj. ovdje nema ograničenja, budući da će video kartica u ovom slučaju raditi na granici svojih mogućnosti.

Razlike PCI Express od PCI

Glavna razlika u karakteristikama je, naravno, širina pojasa, za PCI Express je mnogo veća, na primjer, za PCI na 66 MHz, propusnost je 266 Mb / s, a za PCI-E 3.0 (x16) 32 GB / sek.

Izvana, sučelja su također različita, pa nećete moći spojiti, na primjer, PCI Express video karticu na PCI utor za proširenje. PCI Express sučelja s različitim brojem traka također su različita, sada ću sve to pokazati na slikama.

PCI Express i PCI utori za proširenje na matičnim pločama

PCI i AGP utori

PCI-E x1, PCI-E x16 i PCI utori

PCI Express sučelja na video karticama

To je sve za mene, ćao!

Kada govorimo o PCI Express (PCI-E) sabirnici, onda je, možda, prva stvar koja ga izdvaja od ostalih sličnih rješenja učinkovitost. Zahvaljujući ovoj modernoj sabirnici, performanse računala su povećane, kvaliteta grafike je poboljšana.

Dugi niz godina se PCI (Peripheral Component Interconnect) sabirnica koristila za spajanje video kartice na matičnu ploču, a osim toga koristila se i za povezivanje nekih drugih uređaja, primjerice mreže i zvučne kartice.

Ovako izgledaju ovi utori:

PCI-Express je zapravo postao sljedeća generacija PCI sabirnice, nudeći poboljšanu funkcionalnost i performanse. Koristi serijski priključak, u kojem postoji nekoliko linija, od kojih svaka vodi do odgovarajućeg uređaja, t.j. svaka periferija dobiva svoju liniju, što povećava ukupne performanse računala.

PCI-Express podržava hot plugging, troši manje energije od svojih prethodnika i kontrolira integritet prenesenih podataka. Osim toga, kompatibilan je s upravljačkim programima PCI sabirnice. Još jedna izvanredna karakteristika ove sabirnice je njena skalabilnost, tj. Pci express kartica se uključuje i radi u bilo kojem utoru jednake ili veće propusnosti. Po svoj prilici, ova će funkcija osigurati njezino korištenje u narednim godinama.

Tradicionalni tip PCI utora bio je dovoljno dobar za osnovne audio/video funkcije. S AGP sabirnicom poboljšana je shema za rad s multimedijskim podacima, a time se povećala i kvaliteta audio/video podataka. Nije prošlo dugo prije nego što je napredak u mikroarhitekturi procesora počeo još jasnije pokazivati ​​sporost PCI sabirnice, koja je najbrže i najnovije modele računala u to vrijeme prisiljavala da se doslovno jedva vuku.

PCI-E karakteristike i propusnost

Može imati od jednog dvosmjernog priključnog voda x1, do x32 (32 linije). Linija djeluje od točke do točke. Moderne verzije pružaju mnogo veću propusnost od svojih prethodnika. x16 se može koristiti za spajanje video kartice, a x1 i x2 se mogu koristiti za spajanje običnih kartica.

Ovako izgledaju slotovi x1 i pci express x16 na:

PCI-E
Broj redaka x1 x2 x4 x8 x16 x32
Propusnost 500 Mb / s 1000 MB / s 2000 Mb / s 4000 MB / s 8000 MB / s 16 000 Mb / s

PCI-E verzije i kompatibilnost

Kada su u pitanju računala, svako spominjanje verzija povezano je s problemima kompatibilnosti. Kao i svaka druga moderna tehnologija, PCI-E se neprestano razvija i modernizira. Posljednja dostupna opcija je pci express 3.0, ali je već u tijeku razvoj PCI-E sabirnice verzije 4.0, koja bi se trebala pojaviti oko 2015. (pci express 2.0 je gotovo zastario).
Pogledajte sljedeću tablicu kompatibilnosti PCI-E.
PCI-E verzije 3.0 2.0 1.1
Ukupna propusnost
(X16) 32 Gb/s 16 Gb/s 8 Gb/s
Brzina prijenosa podataka 8,0 GT / s 5,0 GT / s 2,5 GT / s

PCI-E verzija nema utjecaja na funkcionalnost kartice. Najistaknutija značajka ovog sučelja je njegova kompatibilnost naprijed i nazad, što ga čini sigurnim i sposobnim za sinkronizaciju s mnogim varijantama kartica, bez obzira na verziju sučelja. Odnosno, možete umetnuti drugu ili treću verziju kartice u PCI-Express utor prve verzije i ona će raditi, iako s određenim gubitkom performansi. Na isti način možete instalirati karticu prve PCI-Express verzije u PCI-E utor treće verzije. Trenutno su svi moderni modeli video kartica NVIDIA i AMD kompatibilni s ovom sabirnicom.

A ovo je za užinu:

Sveučilišni YouTube

  • 1 / 5

    Za razliku od PCI standarda, koji je koristio zajedničku sabirnicu za prijenos podataka s nekoliko uređaja povezanih paralelno, PCI Express je općenito paketna mreža sa zvjezdanom topologijom.

    PCI Express uređaji međusobno komuniciraju kroz okruženje prekidača, pri čemu je svaki uređaj izravno povezan putem veze točka-točka na prekidač.

    Osim toga, PCI Express sabirnica podržava:

    • zajamčena propusnost (QoS);
    • upravljanje energijom;
    • kontrola integriteta prenesenih podataka.

    PCI Express sabirnica namijenjena je za korištenje samo kao lokalna sabirnica. Budući da je softverski model PCI Express u velikoj mjeri naslijeđen od PCI-ja, postojeći sustavi i kontroleri mogu se modificirati za korištenje PCI Express sabirnice zamjenom samo fizičkog sloja, bez modifikacije softvera. Visoke vršne performanse PCI Express sabirnice omogućavaju je korištenje umjesto AGP sabirnica, a još više PCI i PCI-X. De facto PCI Express je zamijenio ove sabirnice u osobnim računalima.

    Priključci

    • MiniCard (Mini PCIe) je zamjena za Mini PCI faktor oblika. Sljedeće sabirnice se izvode u utor za Mini karticu: x1 PCIe, USB 2.0 i SMBus.
    • ExpressCard je slična PCMCIA faktoru oblika. Utor za ExpressCard ima x1 PCIe i USB 2.0 sabirnice, ExpressCard podržava hot plugging.
    • AdvancedTCA je oblik faktor za telekomunikacijsku opremu.
    • Mobilni PCI Express modul (MXM) je industrijski oblik koji je NVIDIA dizajnirala za prijenosna računala. Koristi se za povezivanje grafičkih akceleratora.
    • Specifikacije PCI Express kabela omogućuju povećanje duljine jedne veze na desetke metara, što omogućuje stvaranje računala s perifernim uređajima koji se nalaze na znatnoj udaljenosti.
    • StackPC je specifikacija za izgradnju računalnih sustava koji se mogu slagati. Ova specifikacija opisuje priključke za proširenje StackPC, FPE i njihov međusobni raspored.

    PCI Express X1

    Mini PCI-E

    Mini PCI Express je format PCI Express sabirnice za prijenosne uređaje.

    Za ovaj standard konektora dostupno je mnogo perifernih uređaja:

    SSD Mini PCI Express

    • Napajanje od 3,3 V

    ExpressCard

    Utori za ExpressCard trenutno (studeni 2010.) se koriste za povezivanje:

    • SSD diskovi
    • Video kartice
    • 1394 / FireWire kontroleri (iLINK)
    • Priključne stanice
    • Mjerni instrumenti
    • Memorija
    • Adapteri za memorijske kartice (CF, MS, SD, xD, itd.)
    • Miševi
    • Mrežni adapteri
    • Paralelni portovi
    • PC Card / PCMCIA adapteri
    • PCI ekstenzije
    • PCI Express proširenja
    • Daljinski upravljač
    • SATA kontroleri
    • Serijski portovi
    • Adapteri za pametne kartice
    • TV tuneri
    • USB kontroleri
    • Wi-Fi bežični mrežni adapteri
    • Adapteri za bežični širokopojasni internet (3G, CDMA, EVDO, GPRS, UMTS, itd.)
    • Zvučne kartice za kućnu multimediju i profesionalna audio sučelja.

    Opis protokola

    Za spajanje PCI Express uređaja koristi se dvosmjerna serijska veza točka-točka koja se naziva linija (engleski lane - traka, red); ovo je u potpunoj suprotnosti s PCI-jem, u kojem su svi uređaji povezani na zajedničku 32-bitnu paralelnu dvosmjernu sabirnicu.

    Konkurentni protokoli

    Uz PCI Express, postoji niz brzih, standardiziranih serijskih sučelja, da spomenemo samo neka: HyperTransport, InfiniBand, RapidIO i StarFabric. Svako sučelje ima svoje pristaše među industrijskim tvrtkama, budući da su značajne svote već otišle na razvoj specifikacija protokola, a svaki konzorcij nastoji naglasiti prednosti vlastitog sučelja u odnosu na druge.

    Standardizirano sučelje velike brzine, s jedne strane, mora biti fleksibilno i skalabilno, a s druge strane, mora osigurati nisku latenciju i niske nadmetanje (odnosno, udio nadopterećenja paketa ne bi trebao biti velik). U osnovi, razlike između sučelja leže upravo u kompromisu koji su odabrali programeri određenog sučelja između ova dva sukobljena zahtjeva.

    Na primjer, dodatne informacije o prekomjernom usmjeravanju u paketu omogućuju organiziranje složenog i fleksibilnog usmjeravanja paketa, ali povećavaju troškove obrade paketa, također smanjuju propusnost sučelja i kompliciraju softver koji inicijalizira i konfigurira uređaje spojene na sučelje. Ako trebate osigurati hot-plugging uređaja, potreban vam je poseban softver koji bi pratio promjene u topologiji mreže. Primjeri sučelja prilagođenih za to su RapidIO, InfiniBand i StarFabric.

    Istodobno, skraćivanjem paketa moguće je smanjiti kašnjenje u prijenosu podataka, što je važan zahtjev za memorijsko sučelje. Ali mala veličina paketa dovodi do činjenice da se udio servisnih polja paketa povećava, što smanjuje učinkovitu propusnost sučelja. Primjer ove vrste sučelja je HyperTransport.

    Položaj PCI Expressa je između opisanih pristupa, budući da je PCI Express sabirnica dizajnirana da djeluje kao lokalna sabirnica, a ne kao sabirnica procesora i memorije ili složena usmjeravana mreža. Osim toga, PCI Express je izvorno zamišljen kao sabirnica koja je logički kompatibilna s PCI sabirnicom, što je također uvelo svoja ograničenja.

Vrhunski povezani članci

Različiti pokreti miša okomito i vodoravno
Različiti pokreti miša okomito i vodoravno
Kako komprimirati teksture u Fallout 4
Kako komprimirati teksture u Fallout 4
Ostaje samo razumjeti potrebnu razinu
Ostaje samo razumjeti potrebnu razinu
Kategorije:
© 2021 bumotors.ru. Kako postaviti pametne telefone i računala. Informativni portal.