Dimensiuni PCI Express. Totul despre magistrala PCI și PCI Express - specificații, diferențe și compatibilitate

Atunci când schimbați o singură placă video, asigurați-vă că țineți cont de faptul că modelele noi pot pur și simplu să nu se potrivească cu placa dvs. de bază, deoarece există nu doar câteva tipuri diferite de sloturi de expansiune, ci și mai multe versiuni diferite ale acestora (atât pentru AGP, cât și pentru PCI Express) . Dacă nu aveți încredere în cunoștințele dumneavoastră despre acest subiect, vă rugăm să citiți cu atenție secțiunea.

După cum am menționat mai sus, placa video este introdusă într-un slot special de expansiune de pe placa de bază a computerului, iar prin acest slot cipul video schimbă informații cu procesorul central al sistemului. Plăcile de bază au cel mai adesea sloturi de expansiune de unul sau două tipuri diferite, care diferă în lățime de bandă, setări de putere și alte caracteristici și nu toate sunt potrivite pentru instalarea plăcilor video. Este important să cunoașteți conectorii disponibili în sistem și să cumpărați doar placa video care se potrivește cu ei. Diferiții conectori de expansiune sunt incompatibili fizic și logic, iar o placă video proiectată pentru un tip nu se va potrivi în altul și nu va funcționa.

Din fericire, de-a lungul timpului, nu numai sloturile de expansiune ISA și VESA Local Bus (care sunt de interes doar pentru viitorii arheologi) și plăcile video corespunzătoare au căzut în uitare, ci și plăcile video pentru sloturile PCI au dispărut practic și toate Modelele AGP sunt iremediabil depășite. Și toate GPU-urile moderne folosesc un singur tip de interfață - PCI Express. Anterior, standardul AGP a fost utilizat pe scară largă, aceste interfețe diferă semnificativ între ele, inclusiv debitul, capabilitățile furnizate pentru alimentarea plăcii video, precum și alte caracteristici mai puțin importante.

Doar o parte foarte mică din plăcile de bază moderne nu au sloturi PCI Express și, dacă sistemul dvs. este atât de vechi încât folosește o placă video AGP, atunci nu o veți putea face upgrade - trebuie să schimbați întregul sistem. Să aruncăm o privire mai atentă la aceste interfețe; acestea sunt sloturile pe care trebuie să le căutați pe plăcile de bază. Vedeți fotografii și comparați.

AGP (Accelerated Graphics Port sau Advanced Graphics Port) este o interfață de mare viteză bazată pe specificația PCI, dar creată special pentru conectarea plăcilor video și plăcilor de bază. Autobuzul AGP, deși este mai potrivit pentru adaptoarele video în comparație cu PCI (nu Express!), oferă o conexiune directă între procesorul central și cipul video, precum și alte caracteristici care cresc performanța în unele cazuri, de exemplu, GART - capacitatea de a citi texturi direct din RAM, fără a le copia în memoria video; viteze de ceas mai mari, protocoale simplificate de transfer de date etc., dar acest tip de slot este iremediabil depășit și produse noi cu el nu au fost lansate de mult timp.

Dar totuși, de dragul ordinii, să menționăm acest tip. Specificațiile AGP au apărut în 1997, când Intel a lansat prima versiune a specificației, inclusiv două viteze: 1x și 2x. În a doua versiune (2.0) a apărut AGP 4x, iar în 3.0 - 8x. Să luăm în considerare toate opțiunile mai detaliat:
AGP 1x este o legătură pe 32 de biți care funcționează la 66 MHz, cu un debit de 266 MB/s, care este de două ori mai mare decât lățimea de bandă PCI (133 MB/s, 33 MHz și 32 de biți).
AGP 2x este un canal pe 32 de biți care funcționează cu lățime de bandă dublă de 533 MB/s la aceeași frecvență de 66 MHz datorită transferului de date pe două fronturi, similar memoriei DDR (doar pentru direcția „la placa video”).
AGP 4x este același canal pe 32 de biți care funcționează la 66 MHz, dar ca urmare a unor ajustări ulterioare, a fost obținută o frecvență „efectivă” cvadruplă de 266 MHz, cu un debit maxim de peste 1 GB/s.
AGP 8x - modificări suplimentare în această modificare au făcut posibilă obținerea unui debit de până la 2,1 GB/s.

Plăcile video cu interfață AGP și sloturile corespunzătoare de pe plăcile de bază sunt compatibile în anumite limite. Plăcile video evaluate pentru 1,5 V nu funcționează în sloturile de 3,3 V și invers. Cu toate acestea, există și conectori universali care acceptă ambele tipuri de plăci. Plăcile video concepute pentru un slot AGP depășit din punct de vedere moral și fizic nu au fost luate în considerare de mult timp, așa că pentru a afla despre sistemele AGP vechi, ar fi mai bine să citiți articolul:

PCI Express (PCIe sau PCI-E, a nu fi confundat cu PCI-X), cunoscut anterior ca Arapahoe sau 3GIO, diferă de PCI și AGP prin faptul că este mai degrabă o interfață serială decât paralelă, permițând mai puțini pini și o lățime de bandă mai mare. PCIe este doar un exemplu de trecere de la magistralele paralele la magistrale seriale; alte exemple ale acestei mișcări sunt HyperTransport, Serial ATA, USB și FireWire. Un avantaj important al PCI Express este că vă permite să stivuiți mai multe benzi unice într-un singur canal pentru a crește debitul. Designul serial multicanal crește flexibilitatea, dispozitivelor lente pot fi alocate mai puține linii cu un număr mic de contacte, iar dispozitivelor rapide pot fi alocate mai multe.

Interfața PCIe 1.0 transferă date la o viteză de 250 MB/s pe bandă, ceea ce este aproape dublu față de capacitatea sloturilor PCI convenționale. Numărul maxim de benzi acceptate de sloturile PCI Express 1.0 este de 32, ceea ce oferă un debit de până la 8 GB/s. Un slot PCIe cu opt benzi de lucru este aproximativ comparabil în acest parametru cu cea mai rapidă versiune AGP - 8x. Ceea ce este și mai impresionant când iei în considerare capacitatea de a transmite simultan în ambele sensuri la viteze mari. Cele mai comune sloturi PCI Express x1 oferă lățime de bandă cu o singură bandă (250 MB/s) în fiecare direcție, în timp ce PCI Express x16, care este utilizat pentru plăcile video și combină 16 benzi, oferă până la 4 GB/s lățime de bandă în fiecare direcție.

Deși conexiunea dintre două dispozitive PCIe este uneori formată din mai multe benzi, toate dispozitivele acceptă cel puțin o singură bandă, dar opțional pot gestiona mai multe dintre ele. Din punct de vedere fizic, plăcile de expansiune PCIe se potrivesc și funcționează normal în orice slot cu un număr egal sau mai mare de benzi, astfel încât o placă PCI Express x1 va funcționa fără probleme în sloturile x4 și x16. De asemenea, un slot fizic mai mare poate funcționa cu un număr logic mai mic de linii (de exemplu, arată ca un conector x16 obișnuit, dar sunt direcționate doar 8 linii). În oricare dintre opțiunile de mai sus, PCIe însuși va selecta cel mai înalt mod posibil și va funcționa normal.

Cel mai adesea, conectorii x16 sunt folosiți pentru adaptoarele video, dar există și plăci cu conectori x1. Și majoritatea plăcilor de bază cu două sloturi PCI Express x16 funcționează în modul x8 pentru a crea sisteme SLI și CrossFire. Din punct de vedere fizic, alte opțiuni de slot, cum ar fi x4, nu sunt folosite pentru plăcile video. Vă reamintesc că toate acestea se aplică doar la nivel fizic există și plăci de bază cu conectori fizici PCI-E x16, dar în realitate cu 8, 4 sau chiar 1 canale. Și orice placă video concepută pentru 16 canale va funcționa în astfel de sloturi, dar cu performanțe mai scăzute. Apropo, fotografia de mai sus arată sloturile x16, x4 și x1, iar pentru comparație este lăsat și PCI (mai jos).

Deși diferența dintre jocuri nu este atât de mare. Iată, de exemplu, o trecere în revistă a două plăci de bază de pe site-ul nostru, care examinează diferența de viteză a jocurilor 3D pe două plăci de bază, o pereche de plăci video de testare în care funcționează în moduri cu 8 canale și, respectiv, cu 1 canal:

Comparația care ne interesează este la sfârșitul articolului, atenție la ultimele două tabele. După cum puteți vedea, diferența la setări medii este foarte mică, dar în modurile grele începe să crească, iar o diferență mare se remarcă în cazul unei plăci video mai puțin puternice. Te rog noteaza.

PCI Express diferă nu numai prin debit, ci și prin noile capacități de consum de energie. Această nevoie a apărut deoarece slotul AGP 8x (versiunea 3.0) poate transfera doar cel mult 40 de wați în total, ceea ce lipsea deja plăcilor video de atunci concepute pentru AGP, care erau instalate cu una sau două alimentare standard cu patru pini. conectori. Slotul PCI Express poate transporta până la 75 W, cu încă 75 W disponibil prin conectorul standard de alimentare cu șase pini (vezi ultima secțiune a acestei părți). Recent, au apărut plăci video cu doi astfel de conectori, care oferă în total până la 225 W.

Ulterior, grupul PCI-SIG, care dezvoltă standarde relevante, a prezentat specificațiile de bază ale PCI Express 2.0. A doua versiune de PCIe a dublat lățimea de bandă standard, de la 2,5 Gbps la 5 Gbps, astfel încât conectorul x16 poate transfera date la viteze de până la 8 GB/s în fiecare direcție. În același timp, PCIe 2.0 este compatibil cu PCIe 1.1 vechile plăci de expansiune funcționează de obicei bine pe plăcile de bază noi.

Specificația PCIe 2.0 acceptă viteze de transfer de 2,5 Gbps și 5 Gbps pentru a asigura compatibilitatea cu soluțiile existente PCIe 1.0 și 1.1. Compatibilitatea cu versiunea inversă PCI Express 2.0 permite ca soluțiile vechi de 2,5 Gb/s să fie utilizate în sloturi de 5,0 Gb/s, care apoi vor funcționa pur și simplu la o viteză mai mică. Iar dispozitivele proiectate conform specificațiilor versiunii 2.0 pot suporta viteze de 2,5 Gbps și/sau 5 Gbps.

Deși principala inovație din PCI Express 2.0 este viteza dublată la 5 Gbps, aceasta nu este singura modificare, există și alte modificări pentru creșterea flexibilității, noi mecanisme de control programatic al vitezei de conectare etc. Cel mai mult ne interesează modificările legate de cu sursa de alimentare a dispozitivelor, deoarece cerințele de alimentare ale plăcilor video cresc în mod constant. PCI-SIG a dezvoltat o nouă specificație pentru a aborda consumul în creștere de energie al plăcilor grafice, care extinde capacitățile actuale de alimentare la 225/300 W pe placă grafică. Pentru a susține această specificație, este utilizat un nou conector de alimentare cu 2x4 pini, conceput pentru a furniza energie plăcilor grafice de ultimă generație.

Plăcile video și plăcile de bază cu suport pentru PCI Express 2.0 au apărut la vânzare pe scară largă deja în 2007, iar acum nu puteți găsi altele pe piață. Ambii producători majori de cipuri video, AMD și NVIDIA, au lansat noi linii de GPU și plăci video bazate pe acestea, susținând lățimea de bandă crescută a celei de-a doua versiuni de PCI Express și profitând de noile capacități de alimentare electrică pentru plăcile de expansiune. Toate sunt compatibile cu plăcile de bază care au sloturi PCI Express 1.x la bord, deși în unele cazuri rare există incompatibilități, așa că trebuie să fii atent.

De fapt, apariția celei de-a treia versiuni de PCIe a fost un eveniment evident. În noiembrie 2010, specificațiile pentru cea de-a treia versiune de PCI Express au fost aprobate în sfârșit. Deși această interfață are o rată de transfer de 8 Gt/s în loc de 5 Gt/s pentru versiunea 2.0, debitul său a crescut din nou exact de două ori față de standardul PCI Express 2.0. Pentru a face acest lucru, au folosit o schemă de codificare diferită pentru datele trimise prin magistrală, dar compatibilitatea cu versiunile anterioare de PCI Express a fost păstrată. Primele produse ale versiunii PCI Express 3.0 au fost prezentate în vara anului 2011, iar dispozitivele reale abia au început să apară pe piață.

Un întreg război a izbucnit între producătorii de plăci de bază pentru dreptul de a fi primul care prezintă un produs cu suport pentru PCI Express 3.0 (bazat în principal pe chipset-ul Intel Z68), iar mai multe companii au prezentat comunicatele de presă corespunzătoare deodată. Deși în momentul actualizării ghidului, pur și simplu nu există plăci video cu astfel de suport, așa că pur și simplu nu este interesant. În momentul în care este nevoie de suportul PCIe 3.0, vor apărea plăci complet diferite. Cel mai probabil, acest lucru se va întâmpla nu mai devreme de 2012.

Apropo, putem presupune că PCI Express 4.0 va fi introdus în următorii câțiva ani, iar noua versiune va dubla din nou lățimea de bandă cerută până la acel moment. Dar acest lucru nu se va întâmpla curând și nu ne interesează încă.

PCI Express extern

În 2007, PCI-SIG, care standardizează în mod oficial soluțiile PCI Express, a anunțat adoptarea specificației PCI Express External Cabling 1.0, care descrie standardul de transfer de date prin interfața externă PCI Express 1.1. Această versiune permite transferul de date la o viteză de 2,5 Gbps, iar următoarea ar trebui să mărească debitul la 5 Gbps. Standardul include patru conectori externi: PCI Express x1, x4, x8 și x16. Conectorii mai vechi sunt echipați cu o limbă specială care face conectarea mai ușoară.

Versiunea externă a interfeței PCI Express poate fi folosită nu numai pentru a conecta plăci video externe, ci și pentru unități externe și alte plăci de expansiune. Lungimea maximă recomandată a cablului este de 10 metri, dar poate fi mărită prin conectarea cablurilor printr-un repetor.

Teoretic, acest lucru ar putea face viața mai ușoară pentru iubitorii de laptopuri, atunci când folosesc un nucleu video încorporat de putere redusă atunci când funcționează cu baterii și o placă video externă puternică atunci când sunt conectate la un monitor desktop. Actualizarea unor astfel de plăci video este semnificativ mai ușoară, nu este nevoie să deschideți carcasa PC-ului. Producătorii pot realiza sisteme de răcire complet noi, care nu sunt limitate de caracteristicile plăcilor de expansiune și ar trebui să existe mai puține probleme cu alimentarea - cel mai probabil, vor fi folosite surse de alimentare externe, concepute special pentru o anumită placă video; într-o carcasă externă cu o placă video, folosind un sistem de răcire. Poate facilita asamblarea sistemelor pe mai multe plăci video (SLI/CrossFire) și având în vedere creșterea constantă a popularității soluțiilor mobile, astfel de PCI Express extern ar fi trebuit să câștige o oarecare popularitate.

Ar fi trebuit, dar nu au câștigat. Din toamna lui 2011, practic nu există pe piață opțiuni externe pentru plăcile video. Gama lor este limitată de modelele de cip video învechite și de o selecție restrânsă de laptop-uri compatibile. Din păcate, afacerea plăcilor video externe nu a mers mai departe și s-a stins încet. Nici măcar nu mai auzim declarații de reclame câștigătoare de la producătorii de laptopuri... Poate că puterea plăcilor video mobile moderne a devenit pur și simplu suficientă chiar și pentru aplicații 3D solicitante, inclusiv multe jocuri.

Rămâne speranțe pentru dezvoltarea de soluții externe în interfața promițătoare pentru conectarea dispozitivelor periferice Thunderbolt, cunoscută anterior ca Light Peak. A fost dezvoltat de Intel Corporation pe baza tehnologiei DisplayPort, iar primele soluții au fost deja lansate de Apple. Thunderbolt combină capabilitățile DisplayPort și PCI Express și vă permite să conectați dispozitive externe. Cu toate acestea, până acum pur și simplu nu există, deși cablurile există deja:

În acest articol nu ne referim la interfețele învechite; marea majoritate a plăcilor video moderne sunt proiectate pentru interfața PCI Express 2.0, așa că atunci când alegeți o placă video, vă sugerăm să luați în considerare numai toate datele de pe AGP; Noile plăci folosesc interfața PCI Express 2.0, combinând viteza a 16 benzi PCI Express, ceea ce oferă un debit de până la 8 GB/s în fiecare direcție, ceea ce este de câteva ori mai mare decât aceeași caracteristică a celui mai bun AGP. În plus, PCI Express funcționează la astfel de viteze în fiecare direcție, spre deosebire de AGP.

Pe de altă parte, produsele cu suport pentru PCI-E 3.0 nu au apărut încă, așa că nici nu are prea mult sens să le luăm în considerare. Dacă vorbim de modernizarea uneia vechi sau de cumpărarea unei plăci noi sau de schimbarea simultană a plăcilor de sistem și video, atunci trebuie doar să achiziționați plăci cu interfața PCI Express 2.0, care va fi destul de suficientă și cea mai răspândită de câțiva ani, mai ales deoarece produsele din diferite versiuni de PCI Express sunt compatibile între ele.

Scurt istoric...

Pentru prima dată, o interfață separată concepută să devinăun înlocuitor pentru magistrala PCI pentru plăcile video, a fost introdus în 1997. AGP (din engleză Accelerated Graphics Port, accelerated graphics port) - așa și-a prezentat noua dezvoltare Intel concomitent cu anunțul oficial al chipset-ului pentru procesoarele Intel Pentium II.

Beneficii revendicateAGP înaintea predecesorului săuPCIau fost semnificative:

frecventa de operare mai mare (66 MHz);
lățime de bandă crescută între placa video și magistrala de sistem;
transfer direct de informații între placa video și RAM, ocolind procesorul;
sistem de alimentare îmbunătățit;
acces de mare viteză la memoria partajată.

Standard de dezvoltare corespunzătorAGP 1x (specificația AGP 1.0) nu a fost primit din cauza vitezei reduse de lucru cu memorie și a fost aproape imediat îmbunătățit, iar viteza sa a fost dublată - așa a apărut interfața AGP 2x. Transmițând 32 de biți (4 octeți) pe ciclu de ceas, portul AGP 2x ar putea oferi o performanță de vârf fără precedent de 66,6x4x2=533 M la acel momentB/ s.

În 1998, a fost lansat standardul AGP 4x (specificația AGP 2.0), oferind transmiterea a până la 4 blocuri de informații pe ciclu de ceas. În același timp, tensiunea semnalului portului a fost redusă de la 3,3 la 1,5 V. Debitul maxim al AGP 4x a devenit aproximativ 1G.B./ s. Ulterior, dezvoltarea specificațiilor a fost prelungită - motivul pentru aceasta a fost viteza foarte scăzută a flotei de acceleratoare video care exista la acea vreme, precum și cursul de schimb scăzut cu RAM.

De îndată ce progresul tehnic a lovit autobuzul, care s-a dovedit a fi prea mic pentru a transmite fluxuri uriașe de informații cu plăcile video moderne, a fost aprobat un nou standard - AGP 8x (specificația AGP 3.0). După cum probabil ați ghicit, poate transmite până la 8 blocuri de informații pe ciclu de ceas și are un debit maxim de 2G.B./ s. Autobuzul AGP 8x este compatibil cu AGP 4x.

Industria tehnologiei este mereu în creștere. Volumele de date transmise și transmise cresc, texturile și calitatea acestora cresc, toate acestea cu siguranță obligă pe fiecare dintre producători să dea o treabă și să vină cu ceva nou și high-tech (standard, specificații, protocol, interfață). ) care vor lega cu ei înșiși o nouă revoluție în domeniuBună- tehnologie.

Oficial, prima specificație de bază PCI Express a apărut în iulie 2002, marcând astfel ziua „morții” treptate a AGP 8x...

Introducere

În acest moment, chipset-ul modern Intel P45/X48 are suport oficial pentru specificațiile PCI Express 2.0, cu care foarte comunul Intel P35 nu se putea lăuda. Pentru cei care doar plănuiesc să achiziționeze o placă de bază modernă pe platforma Intel, alegerea rămâne destul de evidentă - chipsetul P45/X48 și nu veți avea dilema „este PCI Express 1.1 suficient sau nu suficient pentru actualul hi- placă video de capăt sau de mijloc. Dar cum rămâne cu proprietarii P35-urilor? Merită să alergi din nou la magazin?

În materialul nostru de astăzi vom încerca să punctăm toate „Isurile” cu privire la avantajele PCI-E 2.0 față de PCI-E 1.1 pentru acceleratoarele moderne. De asemenea, vom analiza experimental performanța plăcilor video atunci când se lucrează cu diverse interfețe, pe baza cărora se va trage o concluzie despre valoarea practică a PCI-E 2.0.

Și înainte de a începe orice teste obiective, să aprofundăm puțin în teorie, și anume, să ne dăm seama cum funcționează totul.

PCI- Expres- pe scurt despre principalul lucru

După cum am menționat mai sus, specificația de bază PCI Express a apărut în iulie 2002. Datorită vitezei mari și performanței de vârf, magistrala PCI Express nu lasă nicio șansă predecesorului său AGP. În ceea ce privește modelul său software, noua interfață PCI-E este în multe privințe similară cu PCI, ceea ce facilitează adaptarea flotei actuale de tot felul de dispozitive la noua interfață fără ajustări software semnificative.

Principiul de funcționare al PCI Express se bazează pe transferul de date în serie. Autobuzul este o rețea de pachete cu o topologie în stea. Când dispozitivele PCI-E comunică, este utilizată o conexiune bidirecțională punct la punct, numită „Linie”. Fiecare conexiune PCI Express poate consta dintr-un (1x) sau mai multe benzi (4x, 16x etc.).

Pentru o configurație de bază PCI-Express 1x, debitul teoretic este de 250 MB/s în fiecare direcție (transmisie/recepție). În consecință, pentru PCI-E x16 această valoare este de 250 MB/s x 16 = 4 GB/s.

Este de remarcat faptul că din punct de vedere fizic, interfața permite, de exemplu, oricărei plăci cu o interfață PCI-E 1x să funcționeze cu încredere nu numai în cea standard, ci și în orice alt slot PCI Express cu lățime de bandă mai mare (4x, 16x). , etc.). În acest caz, numărul maxim de linii implicate depinde numai de proprietățile dispozitivului.

În toate protocoalele de mare viteză, se pune întotdeauna problema imunității la zgomot. În acest sens, PCI Express folosește schema de trafic 8/10 sau redundantă de mult cunoscută (8 biți de date transmise pe canal sunt înlocuiți cu 10 biți, generând astfel informații suplimentare, aproximativ 20% din „fluxul” total).

PCIExpres 2.0

Standardul a fost aprobat oficial pe 15 ianuarie 2007. În a doua revizuire a PCI Express, debitul unui canal a crescut semnificativ - până la 5 Gb/s (PCI Express 1.x - 2,5 Gb/s). Aceasta înseamnă că acum pentru linia x16 viteza maximă de transfer de date poate ajunge la 8 GB/s în ambele direcții față de 4 GB/s pentru vechiul PCI Express 1.x.

Un fapt remarcabil este că PCI Express 2.0 este pe deplin compatibil cu PCI Express 1.1. În practică, aceasta înseamnă că plăcile video vechi vor funcționa fără probleme în plăcile de bază cu conectori noi, iar adaptoarele video noi vor funcționa fără probleme în conectorii vechi PCI Express 1.x.

Poate, să încheiem acest lucru cu teoria și principalele caracteristici ale PCI Express, este timpul să începem testele relevante, care, de fapt, este ceea ce vom face, deși puțin mai jos, dar deocamdată să facem cunoștință cu participanții la testare. detaliat.

Despre participanții la test

Din păcate, nu a fost posibil să acoperim un set mai mare de acceleratoare grafice în momentul testării, pe care cu siguranță le vom repara în viitor. Plăcile video low-end au fost excluse în mod deliberat din teste, deoarece sunt de puțin folos pentru modurile de înaltă rezoluție (peste 1280x1024) cu detalii maxime ale imaginii, unde avantajele PCI-E 2.0 față de PCI-E 1.1 inferior pot fi dezvăluit.

Placa video	Punct de vedere GeForce GTX 280	POV GeForce 9600 GT 512 MB Extreme Overclock	Palit HD 4850 Sonic
Numele codului cipului
Proces tehnic

Când vine vorba de orice interfețe în contextul sistemelor informatice, trebuie să fii foarte atent să nu „dai cu” interfețe incompatibile pentru aceleași componente din sistem.

Din fericire, când vine vorba de interfața PCI-Express pentru conectarea unei plăci video, practic nu vor fi probleme de incompatibilitate. În acest articol ne vom uita la asta mai detaliat și vom vorbi, de asemenea, despre ce este acest PCI-Express.

De ce este necesar PCI-Express și ce este?

Să începem, ca de obicei, cu elementele de bază. Interfața PCI-Express (PCI-E) este un mijloc de interacțiune, în acest context, constând dintr-un controler de magistrală și un slot corespunzător (Fig. 2) pe placa de bază (pentru a rezuma).

Acest protocol de înaltă performanță este utilizat, după cum sa menționat mai sus, pentru a conecta o placă video la sistem. În consecință, placa de bază are un slot PCI-Express corespunzător, unde este instalat adaptorul video. Anterior, plăcile video erau conectate prin interfața AGP, dar când această interfață, pur și simplu, „nu mai era suficientă”, a venit în ajutor PCI-E, despre caracteristicile detaliate despre care vom vorbi acum.

Fig.2 (sloturi PCI-Express 3.0 pe placa de bază)

Caracteristici cheie ale PCI-Express (1.0, 2.0 și 3.0)

În ciuda faptului că denumirile PCI și PCI-Express sunt foarte asemănătoare, principiile lor de conectare (interacțiune) sunt radical diferite. În cazul PCI-Express se folosește o linie - o conexiune serială bidirecțională, de tip punct la punct pot exista mai multe dintre aceste linii;

În cazul plăcilor video și plăcilor de bază (nu ținem cont de Cross Fire și SLI) care acceptă PCI-Express x16 (adică majoritatea), puteți ghici cu ușurință că există 16 astfel de linii (Fig. 3), destul de des pe plăcile de bază cu PCI-E 1.0, era posibil să se vadă un al doilea slot x8 pentru funcționarea în modul SLI sau Cross Fire.

Ei bine, în PCI, dispozitivul este conectat la o magistrală paralelă comună pe 32 de biți.

Orez. 3. Exemplu de sloturi cu numere diferite de linii
(după cum am menționat mai devreme, x16 este cel mai des folosit)

Pentru interfața PCI-Express 1.0, debitul este de 2,5 Gbit/s. Avem nevoie de aceste date pentru a urmări modificările acestui parametru în diferite versiuni de PCI-E.

În plus, versiunea 1.0 a evoluat în PCI-E 2.0. Ca urmare a acestei transformări, am primit de două ori debitul, adică 5 Gbit/s, dar aș dori să remarc că adaptoarele grafice nu au câștigat prea mult în performanță, deoarece aceasta este doar o versiune a interfeței.

Cea mai mare parte a performanței depinde de placa video în sine; versiunea interfeței poate îmbunătăți sau încetini doar ușor transferul de date (în acest caz nu există „frânare” și există o marjă bună).

La fel, în 2010, cu rezervă, a fost dezvoltată interfața PCI-E 3.0, momentan este folosită în toate sistemele noi, dar dacă mai aveți 1.0 sau 2.0, atunci nu vă faceți griji - mai jos vom vorbi despre compatibilitatea relativă înapoi a diferitelor versiuni.

Cu PCI-E 3.0, lățimea de bandă a fost dublată în comparație cu versiunea 2.0. Au fost și multe modificări tehnice făcute acolo.

Până în 2015, este de așteptat să apară PCI-E 4.0, ceea ce nu este absolut surprinzător pentru industria IT dinamică.

Ei bine, să terminăm cu aceste versiuni și cifre de lățime de bandă și să atingem problema foarte importantă a compatibilității cu versiunile inverse a diferitelor versiuni de PCI-Express.

Compatibil invers cu versiunile PCI-Express 1.0, 2.0 și 3.0

Această întrebare îi îngrijorează pe mulți, mai ales atunci când alegeți o placă video pentru sistemul actual. Deoarece vă mulțumiți cu un sistem cu o placă de bază care acceptă PCI-Express 1.0, apar îndoieli dacă o placă video cu PCI-Express 2.0 sau 3.0 va funcționa corect?

Da, va fi, cel puțin asta promit dezvoltatorii care au asigurat această compatibilitate. Singurul lucru este că placa video nu se va putea dezvălui pe deplin în toată splendoarea ei, dar pierderile de performanță, în cele mai multe cazuri, vor fi nesemnificative.

Dimpotrivă, puteți instala în siguranță plăci video cu interfață PCI-E 1.0 în plăcile de bază care acceptă PCI-E 3.0 sau 2.0, nu există deloc restricții, așa că fiți siguri de compatibilitate; Dacă, desigur, totul este în ordine cu alți factori, aceștia includ o sursă de alimentare insuficient de puternică etc.

În general, am vorbit destul de mult despre PCI-Express, care ar trebui să vă ajute să clarificați multe confuzii și îndoieli cu privire la compatibilitate și înțelegerea diferențelor dintre versiunile PCI-E.

PCI Express s-a născut pe 22 iulie 2002. Creatorul său a fost Intel Corporation și tocmai în această zi a devenit disponibilă documentația sa tehnică. Până în acest moment, în stadiul de dezvoltare, „autobuzul” avea denumirea 3GIO (a treia generație de intrare-ieșire). Aceste două nume au fost marcate de PCI SIG (organizația care promovează acum acest standard).

PCIe este o conexiune punct-la-punct de înaltă performanță care a înlocuit magistrala PCI (citit ca PiSiI). Din punct de vedere fizic diferit nu folosește comun linii dedicate pentru comunicarea cu procesorul, dar are propriile sale pentru fiecare dispozitiv conectat. Tensiunea de transmisie a semnalului este de 0,8 volți. Fiecare canal reprezintă doi conductori fizici (patru contacte). La transmiterea informațiilor, opt biți sunt codificați în zece, ceea ce oferă o bună protecție împotriva interferențelor.

Modelul său software comun este similar cu predecesorul său. Pentru transmisia de date, care în acest caz se realizează secvențial, se utilizează un protocol fizic cu lățime de bandă mare. Folosit pentru a conecta dispozitive periferice de înaltă performanță. Pseudobusului i-a fost atribuit rolul unui canal local de schimb de date.

Diferențele dintre PCI Express și PCI

PCI este în primul rând o magistrală, adică un canal comun care este partajat de toate dispozitivele conectate la acesta. Și PCI Express - pentru fiecare dispozitiv are propriile căi, care sunt proiectate fizic. Continuitatea structurii digitale a transferului de informații simplifică adaptarea produse existente produse anterior pentru a funcționa cu anvelopa veche. În producție, se dovedește că este suficient să faceți modificări minore la design și puteți produce aceeași varietate, dar cu o interfață nouă.

Principiu de funcționare, compatibilitate

Fiind bidirecțională, conexiunea transmite datele în serieîn modul lot. Debitul depinde de implementarea în fiecare caz specific. PCI Express poate fi una (1x), două sau mai multe linii de transport (2X, 4X, 6x, 8x, 12x, 16x, 32x), ceea ce determină lungimea slotului de pe placa de bază. Este tipic ca echipamentul să poată funcționa cu oricare dintre ele, dar plăcile de expansiune adaptate pentru viteze mari nu se pot potrivi fizic în sloturi mai puțin productive, pur și simplu nu se potrivesc ca dimensiune. Deși, dimpotrivă, plăcile de expansiune mai puțin productive care au grupuri de contact scurte se potrivesc cu ușurință în cele mai mari și funcționează corect.

În tabel am oferit un tabel rezumativ al raportului numărul de linii și lățimea de bandă:

Disponibil acum mai multe specificații cauciucuri:

PCI Express 1.0 și 1.1. Primele și cele mai puțin productive soluții, care acum practic nu sunt folosite. Sunt depozitate pe plăci vechi care sunt încă în uz.
2.0. Toate calitățile care determină performanța au fost reelaborate și îmbunătățite, protocoalele logice au fost îmbunătățite, gestionarea comunicațiilor a fost optimizată complet și detectarea automată a modulelor plug-in a fost îmbunătățită.
Specificația cablului externPCIe. Vă permite să conectați echipamente cu un cablu de până la 10 m lungime.
2.1. Un analog intermediar de 2.0 cu unele caracteristici avansate precedând apariția lui 3.0.
3.0. Vitezele de 8 gigatranzacții pe secundă (GT/s) sunt posibile datorită noului sistem de criptare 128b/130b. Astfel, diferența dintre pci 2.0 și 3.0 este în viteza de criptare și transfer de date.
4.0. Standardul a fost recent aprobat - 5 octombrie 2017. Fata de precedenta, viteza este dublata. Au crescut indicatorii individuali legati de virtualizare, iar transmisia pachetelor de date a fost optimizata.
5.0. Lansarea este planificată provizoriu pentru iarna-primăvara 2019. Se anunță suport extins pentru aplicațiile care vizualizează realitatea virtuală.

Conectori existenți și tipuri de porturi

Există multe porturi de conectare pentru interfață. Să ne uităm la unele dintre cele mai comune:

MiniPCI-E (M.2). O magistrală comună pentru unele dintre cele mai comune protocoale de computer și dispozitive cu interfețe PCIe x1 și x4.
ExpressCard. Un conector similar, dar cu o ieșire magistrală doar pentru x1 PCIe.
AdvancedTCA, MicroTCA – porturi pentru echipamente de comunicație.
MobilePCIExpressModule (MXM) – dezvoltat de NVIDIA pentru conectarea plăcilor video.
StackPC – pentru crearea de supercalculatoare, vă permite să scalați dispozitivele de calcul.

Cum să aflați versiunea PCI Express pe placa de bază

De obicei este scris lângă slotul propriu-zis de pe placa de bază, dar poate fi scris în altă parte. Încă des scrie pe ambalaj placa de baza si indicata in manual. Puteți merge pe site-ul oficial și puteți introduce numărul de serie al plăcii de bază în căutare sau puteți încerca să căutați specificația după nume și versiune (varietate).

Cele mai comune periferice pentru cele mai productive sloturi x16 sunt plăcile video și unitățile SSD. Controlere precum USB suplimentare, SATA și porturi similare de mare viteză sau diverse adaptoare, cum ar fi sunet, plăci de muzică, module Wi-Fi, nu sunt, de asemenea, neobișnuite.

Placa video

HDD

Adaptor wireless

Pinout PCI Express

Este mai ușor să afișați în mod cuprinzător locația ieșirilor liniei de comunicație folosind exemplul liniilor celui mai mare și mai rapid port.

Dispozitiv de grup de contacte cu slot PCI-Express 16x:

Conexiunea PCIe și-a dovedit eficacitatea. Îndeplinește toate cerințele moderne pentru viteza de transfer de informații și stabilitatea operațională. posedând potențial uriaș modernizarea vă permite să mențineți compatibilitatea a numeroase dispozitive din diferite generații: controlere, adaptoare. În plus, servește ca un canal larg pentru creșterea puterii de calcul. Un loc special și neașteptat pentru aplicarea acestei tehnologii este sectorul telecomunicațiilor.

Introdus în 2002, acesta tip de transport datele sunt încă cele mai relevante, răspândite, în continuă dezvoltare și încă promițătoare.

Buna ziua! Vă rugăm să explicați diferența de debit dintre interfața PCI Express 3.0 x16 și PCI Express 2.0 x16. În zilele noastre există încă plăci de bază cu interfață PCI Express 2.0 x16 la vânzare. sunt cu Voi pierde mult din performanța video dacă instalez o nouă placă video cu interfațăPCI Express 3.0 pe un computer cu o placă de bază doar cu un conectorPCI-E 2.0? Cred că voi pierde, pentru că totalulbaud rate pentru PCI Express 2.0 este - 16 GB/s și totalPCI Express 3.0 are o viteză de transfer de date de două ori mai mare - 32 GB/s.
Buna ziua! Am un computer cu un procesor puternic, dar nu mai nou, Intel Core i7 2700K și o placă de bază cu conector PCI Express 2.0. Spune-mi, dacă cumpăr o nouă placă video PCI Express 3.0, această placă video va funcționa de două ori mai încet decât dacă aș avea o placă de bază cu conector PCI Express 3.0? Așa că este timpul să-mi schimb computerul?
Vă rugăm să răspundeți la această întrebare. Placa mea de bază are doi conectori: PCI Express 3.0 și PCI Express 2.0, dar în conector Noua placă video PCI Express 3.0 PCI Express 3.0 nu se potrivește, radiatorul podului de sud este în cale. Daca instalez o placa videoPCI-E 3.0 în slot PCI-E 2.0, atunci placa mea video va funcționa mai rău decât dacă ar fi instalată într-un slot PCI Express 3.0?
Bună ziua, vreau să cumpăr o placă de bază puțin uzată de la un prieten pentru două mii de ruble. Acum trei ani l-a cumpărat cu 7.000 de ruble, dar ceea ce mă încurcă este că are slot pentru o placă video de interfață PCI-E 2.0 și am o placă videoPCI-E 3.0. Placa mea grafică va funcționa la capacitate maximă pe această placă de bază sau nu?

Bună prieteni! Astăzi la vânzare puteți găsi plăci de bază cu un conector pentru instalarea plăcilor video PCI Express 2.0 x16 și PCI Express 3,0 x16. Același lucru se poate spune despre adaptoarele grafice există plăci video cu interfață PCI-E 3.0, precum și PCI-E 2.0. Dacă te uiți la caracteristicile oficiale ale interfețelor PCI Express 3.0 x16 și PCI Express 2.0 x16, vei afla că viteza totală de transfer de date a PCI Express 2.0 este- 16 GB/s și PCI Express 3.0 este de două ori mai mare -32 GB/s. Nu voi intra în profunzime în detaliile modului în care funcționează aceste interfețe și vă voi spune pur și simplu că există o diferență atât de mare înviteza de transfer de date este vizibilă doar în teorie, dar în practică este foarte mică.Dacă citiți articole pe acest subiect pe Internet, atunciveți ajunge la concluzia că plăcile video moderne cu interfață PCI Express 3.0 funcționează la aceeași viteză în sloturile PCI Express 3.0 x16 și PCI Express 2.0 x16 și diferență în debitîntre PCI-E 3.0 x16 și PCI-E 2.0 x16 este o pierdere de doar 1-2% în performanța plăcii video. Adică, nu contează în ce slot instalați placa video, PCI-E 3.0 sau PCI-E 2.0, totul va funcționa la fel.

Dar, din păcate, toate aceste articole au fost scrise în 2013 și 2014 și la acel moment nu existau jocuri precum Far Cry Primal, Battlefield 1 și alte produse noi care au apărut în 2016. Lansat și în 2016 familia de procesoare grafice NVIDIA din seria 10, de exemplu plăcile video GeForce GTX 1050 și GeForce GTX 1050 Ti și chiar GTX 1060. Experimentele mele cu jocuri noi și plăci video noi au arătat că interfața PCI-E 3.0 are un avantaj față dePCI-E 2.0 nu mai este 1-2%, darîn medie 6-7%. Ceea ce este interesant este dacă placa video este de o clasă inferioară decât GeForce GTX 1050 , atunci procentul este mai mic (2-3%) , și dacă dimpotrivă, atunci mai mult - 9-13%.

Deci, în experimentul meu am folosit o placă video Interfata GeForce GTX 1050 PCI-E 3.0 si placa de baza cu conectori PCI Express 3.0 x16 și PCI Express 2.0 x16.

N Setările grafice din jocuri sunt maxime peste tot.

Joc FAR CRY PRIMAL. Interfață PCI-E 3.0 a arătat un avantaj față de PCI-E 2.0, din moment ce întotdeauna mai mare cu 4-5 cadre, care este aproximativ procentul 4 % %.
Joc Battlefield 1. Diferența dintre PCI-E 3.0 și PCI-E 2.0 a fost 8-10 cadre , care în termeni procentuali este de aproximativ 9%.
Rise of the Tomb Raider. Avantajul PCI-E 3.0 medii 9- 10 fps sau 9%.
Vrajitorul. Avantajul PCI-E 3.0 a fost de 3%.
Grand Theft Auto V. Avantajul PCI-E 3.0 este 5 fps sau 5%.

Adică, există încă o diferență de debit între interfețele PCI-E 3.0 x16 și PCI-E 2.0 x16 și nu este în favoarea PCI-E 2.0. Prin urmare, nu aș cumpăra o placă de bază cu un slot PCI-E 2.0 în acest moment.

Unul dintre prietenii mei a cumpărat o placă de bază folosită pentru trei mii de ruble. Da, a fost odată sofisticat și a costat aproximativ zece mii de ruble, are o mulțime de conectori SATA III si USB 3.0, tot 8 sloturi pentru RAM, suporta tehnologia RAID si altele, dar este construit pe un chipset invechit iar slotul pentru placa video de pe acesta este PCI Express 2.0! După părerea mea, ar fi mai bine să cumpăr. De ce?

Se poate întâmpla ca într-un an sau doi cele mai recente plăci video să funcționeze doar în conector PCI Express 3.0 x16 , iar placa ta de bază va avea un conector învechit care nu mai este folosit de producători PCI Express 2.0 x16 . Cumpărați o nouă placă video, dar aceasta va refuza să funcționeze în vechiul conector. Personal, am întâlnit deja de multe ori că placa video PCI-E 3.0 nu a rulat pe placa de bază. placa cu conector PCI-E 2.0 și Nici măcar actualizarea BIOS-ului plăcii de bază nu a ajutat.M-am ocupat si de placi videoPCI-E 2.0 x16, care a refuzat să funcționeze pe plăci de bază mai vechi cu interfață PCI-E 1.0 x16, deși peste tot scriu despre compatibilitatea cu retrocompatibilitatea.Cazuri în care o placă video PCI Express 3.0 x16 nu a pornit pe plăcile de bază cuPCI Express 1.0 x16, chiar mai mult.

Ei bine, nu uitați de aspectul interfeței în acest an PCI Express 4.0. În acest caz, PCI Express 3.0 va deveni învechit.