Який вигляд має роз'єм pci e. Інтерфейс PCI-Express. Основні характеристики та зворотна сумісність

Нині у сфері складної електронікиспостерігається активне та швидке впровадження нових технологій, внаслідок чого деякі компоненти системи можуть застаріти та не підлягати оновленню тощо.

У зв'язку з цим доводиться підключати до них різні доповнення і для чого нерідко потрібні ті чи інші перехідники.

У цій статті ми розглянемо перехідник pci-e pci, як він працює і які особливості має.

Визначення

Що ж це за пристрій і для чого воно потрібне? Строго кажучи, це шина введення та виведення, яка підключається до персонального комп'ютера.

До цієї шини, тобто до перехідника, можна підключити деяке (розрізняється залежно від конфігурації) кількість зовнішніх периферійних пристроїв.

За допомогою послідовного з'єднання ці периферійні пристрої підключаються до комп'ютера.

Основною характеристикою такого пристрою є його пропускна спроможність.

Саме вона характеризує (в загальному випадку) якість роботи, швидкість її та швидкодію комп'ютера та підключених таким чином елементів.

Характеристика пропускної спроможності виявляється у кількості ліній з'єднання (від 1 до 32).

Залежно від цієї основної характеристики може значно змінюватись і ціна цього пристрою. Тобто, чим ця характеристика краща (показник вищий), тим вища і вартість такого пристрою. Крім того, багато залежить від статусу виробника, надійності обладнання та його довговічності. У середньому ціна починається від 250-500 рублів (за азіатські вироби з низькою пропускною спроможністю), до 2000 рублів (за європейські та японські пристрої з високою пропускною спроможністю).

Технічні характеристики

З технічного погляду такий пристрій має три складові:

Вище було написано про виняткову важливість пропускної здатності пристрою для нормального функціонування.

Що ж таке пропускна спроможність? Щоб відповісти на це питання, необхідно розуміти принцип дії такого перехідника.

Він здатний здійснювати одночасне двоспрямоване (від карти до периферії та від периферії до карти) з'єднання обладнання.

При цьому передача даних може відбуватися як по одній, так і кількох лініях.

Чим більше таких ліній, тим стабільнішим працює пристрій, тим вища його пропускна здатність і тим більш швидкодіючим буде периферійне обладнання.

Важливо!Залежно від кількості ліній пристрій може мати різні конфігурації: х1, х2, х4, х8, х12, х16, х32. Цифра вказує безпосередньо кількість смуг для двосторонньої одночасної передачі. Кожна з таких смуг складається з двох пар дротів (для передачі у двох напрямках).

Як видно з опису, ця конфігурація значно впливає на вартість пристрою.

Але яке прикладне значення вона має, чи є сенс витрачатися додатково при покупці пристрою?

Це безпосередньо залежить від того, скільки ви плануєте підключити до материнської плати – чим більше, тим більша пропускна здатність необхідна пристрою для підтримки стабільної роботи комп'ютера.

Шифрування

За такої системи передачі інформації використовується специфічна система захисту її від спотворень та втрат.

Цей метод захисту отримав позначення 8В/10В.

Сенс у тому, що для передачі 8 біт необхідної інформації повинні бути використані додаткові 2 службові біти для здійснення безпеки та захисту від спотворень.

При роботі такого адаптера, на комп'ютер постійно передається 20% службової інформації, яка не несе ніякого навантаження і користувачеві не потрібна. Але саме вона, хоч і навантажує (втім, зовсім небагато), забезпечує стабільність роботи шини та периферійних пристроїв.

Історія

На початку 2000-х активно використовувався слот розширення AGP, саме з його допомогою встановлювалися .

Але, в якийсь момент було досягнуто максимальної технічно можливої ​​його продуктивності і виникла потреба у створенні адаптера нового типу.

І незабаром з'явився PCI-E – це був 2002 рік.

Відразу ж виникла потреба в адаптері, який дозволяв би встановлювати нові графічні рішення в застарілий слот розширення чи навпаки.

Тому в 2002 році багато розробників і виробників всерйоз зайнялися створенням такого адаптера.

На той момент пристрій мав одну важливу якість – можливість модернізувати ПК, витративши на це мінімальні суми, адже замість заміни материнської плати достатньо було щодо недорогого перехідника.

Але технологія не увінчалася успіхом, оскільки на той момент коштували майже так само, як перші перехідники, а тому виникла необхідність у розробці більш простої конфігурації адаптера.

Цікаво, що виробники також послідовно збільшували пропускну здатність таких пристроїв. Якщо перших змін вона становила трохи більше 8 Гб/с, то другої вже 16 Гб/с, а третьої – 64 Гб/с. Це відповідало вимогам зростаючих навантажень, що виникають через модернізацію периферійних пристроїв.

При цьому слоти з різною швидкістю передачі сумісні з будь-якими пристроями менш «швидкісного» рівня.

Тобто, якщо підключити до слота третього покоління графічну платформу другого або першого покоління, то слот автоматично переключиться на інший швидкісний режим, що відповідає підключеному пристрою.

Відмінності PCI та PCI-E

Які специфічні відмінності є в цих двох конфігурацій?

За своїми технічними та експлуатаційним характеристикам PCI схожий на AGP, тоді як PCI-E – принципово нова технологія.

Тоді як PCI забезпечує паралельну передачу інформації, PCI-E - послідовну, за рахунок чого досягається значно більша швидкість передачі інформації та швидкодія навіть з урахуванням застосування адаптера.

Навіщо потрібен?

Навіщо потрібен такий адаптер і навіщо він може застосовуватися, чи можна уникнути нього?

Потрібно розуміти, що більшість користувачів обходяться без цього обладнання тому, що воно не є необхідним навіть на старих, схильних до суттєвого зносу, комп'ютерах.

Це додаткове обладнання, яке в ряді випадків покращить функціонал вашого ПК, але без якого цілком може обійтися рядовий користувач.

По суті, використання такого перехідника дає тільки одну основну перевагу - можливість підключення до карти пам'яті деякої кількості периферійних пристроїв, тоді як так багато їх підключити неможливо. Наприклад, у такий спосіб можна підключити дискретну відео- або на додаток до основної.

Також досить зручною можливістю може бути одночасне швидке відключення всіх периферійних пристроїв за потреби.

Наприклад, якщо знижується швидкість комп'ютера або з інших причин. В цьому випадку користувачеві не треба тривалий час програмно відключати компоненти.

Недоліки та можливі проблеми

Існує ряд істотних недоліків цих пристроїв і проблем, які можуть викликати в процесі функціонування.

Найчастіше є такі складності:

  • Пристрій досить велике, тому воно не завжди поміщається в мініатюрні;
  • З першого пункту автоматично випливає другий – перехідник не призначений для роботи з ноутбуками;
  • Стабільна робота багатьох пристроїв можлива лише у поєднанні з низькопрофільними картами;
  • Завжди є ймовірність збою, програмної або технічної (незначної) несумісності пристрою з материнською платоювашого ПК (все ускладнюється тим, більшість таких пристроїв заявлено універсальними, хоча з багатьма насправді працюють менш стабільно, ніж із іншими);
  • Постійно залишаються зайнятими деякі обсяги оперативної пам'ятіПК через .

Якщо існує необхідність підключити до материнської плати додаткові пристрої, випробувати такий метод має сенс. Але треба пам'ятати, що нормальна стабільна робота можлива тільки з якісними та продуктивними материнською платою та периферійним пристроєм.

І PCI-X є щілинними роз'ємами, що мають контакти з кроком 0,05 дюйма. Слоти розташовані дещо далі від задньої панелі, ніж ISA/EISA або MCA. Компоненти карток PCI розташовані на лівій поверхні плат. Тому крайній PCI-слот зазвичай спільно використовує посадкове місце адаптера (проріз на задній стінці корпусу) з сусіднім ISA-слотом. Такий слот називають розділеним (shared slot), до нього може встановлюватися або картка ISA, або PCI.

Карти PCI можуть призначатися для інтерфейсних сигналів рівня 5 і 3,3 В, а також бути універсальними. Слоти PCI мають рівні сигналів, що відповідають живленню мікросхем PCI пристроїв системної плати (включаючи головний міст): або 5, або 3,3 В. Щоб уникнути помилкового підключення слоти мають ключі, що визначають номінал напруги. Ключами є пропущені ряди контактів 12, 13 та/або 50, 51:

  • для слота на 5 ключ (перегородка) розташований на місці контактів 50, 51 (ближче до передньої стінки корпусу); такі слоти скасовані PCI 3.0;
  • для слота на 3,3 перегородка знаходиться на місці контактів 12, 13 (ближче до задньої стінки корпусу);
  • на універсальних слотах перегородок немає;
  • на крайових роз'ємах карт 5 є прорізи у відповідь тільки на місці контактів 50, 51; такі карти скасовано PCI 2.3;
  • на картах 3,3 У прорізі тільки на місці контактів 12, 13;
  • на універсальних картах є обидва ключі (два прорізи).

Ключі не дозволяють встановити карту в слот з невідповідною напругою живлення. Карти та слоти розрізняються лише живленням буферних схем, що надходить з ліній +V I/O:

  • на слоті «5» на лінії +V I/O подається + 5 В;
  • на слоті «3,3» на лінії +V I/O подається + (3,3–3,6);
  • на карті «5» буферні мікросхеми розраховані тільки на харчування + 5 В;
  • на карті «3,3» буферні мікросхеми розраховані тільки на харчування + (3,3-3,6);
  • на універсальній карті буферні мікросхеми допускають обидва варіанти живлення і нормально формуватимуть і сприйматимуть сигнали за специфікаціями 5 або 3,3 В, залежно від типу слота, в який встановлена ​​карта (тобто від напруги на контактах + V I/O).

На слотах обох типів присутні напруги живлення + 3,3, + 5, + 12 і -12 В на однойменних лініях. У PCI 2.2 визначена додаткова лінія 3.3Vaux - «чергове» живлення + 3,3 для пристроїв, що формують сигнал PME# при відключеному основному живленні.

ПРИМІТКА!

Наведені вище положення з офіційних специфікацій PCI. На сучасних системних платах наразі найчастіше зустрічаються слоти, що по ключу є 5вольтовими. Однак при цьому напруга на лініях +V I/O та рівні сигналів інтерфейсу є 3,3-вольтовими. У цих слотах нормально працюють усі сучасні карти з 5-вольтовими ключами – їх інтерфейсні схеми працюють при живленні як 3,3, так і 5 В. Інтерфейс з 5-вольтовим живленням може працювати лише на частоті до 33 МГц. "Справжні" 5-вольтові системні плати були тільки для процесорів 486 і перших моделей Pentium.

Найбільшого поширення набули 32-бітові слоти, що закінчуються контактами A62/B62. 64-бітові слоти зустрічаються рідше, вони довші і закінчуються контактами A94/B94. Конструкція роз'ємів і протокол дозволяють встановлювати 64-бітові карти як у 64-бітові, так і в 32-бітові роз'єми, і навпаки, 34-бітові карти як у 32-бітові, так і 64-бітові роз'єми. При цьому розрядність обміну буде відповідати найслабшому компоненту.

Для сигналізації про встановлення карти та споживаної нею потужності на роз'ємах PCI передбачено два контакти - PRSNT1# і PRSNT2#, з яких хоча б один з'єднується на карті з шиною GND. З їх допомогою система може визначити наявність карти в слоті та її енергоспоживання. Кодування споживаної потужності наведено у таблиці; тут наведено значення для малогабаритних карт Small PCI.

Карти та слоти PCI-X за механічними ключами відповідають 3,3-вольтовим картам та слотам; напруга живлення + V I/O для PCI-X Mode 2 встановлюється 1,5 Ст.

На малюнку зображені карти PCI у конструктиві PC/AT-сумісних комп'ютерів. Повнорозмірні карти (Long Card, 107×312 мм) використовуються рідко, частіше застосовуються укорочені плати (Short Card, 107×175 мм), але багато карт мають і менші розміри. Карта має обрамлення (дужку), стандартне для конструктиву ISA (раніше зустрічалися карти та з обрамленням у стилі MCA IBM PS/2). У низькопрофільних карток (Low Profile) висота не перевищує 64,4 мм; їх дужки також мають меншу висоту. Такі карти можуть встановлюватися вертикально в 19-дюймові корпуси заввишки 2U (близько 9 см).

Призначення роз'ємів карт PCI/PCI-X наведено в таблиці нижче.

Ряд BРяд AРяд BРяд A
-12В 1 TRST# GND/M66EN 1 49 AD9
TCK 2 +12 В GND/Ключ 5 В/MODE 2 50 GND/Ключ 5 В
GND 3 TMS GND/Ключ 5 В 51 GND/Ключ 5 В
TDO 4 TDI AD8 52 C/BE 0 #
+5 В 5 +5 В AD7 53 +3,3 В
+5 В 6 INTA# +3,3 В 54 AD6
INTB# 7 INTC# AD5 55 AD4
INTD# 8 +5 В AD3 56 GND
PRSNT1# 9 ECC 5 2 GND 57 AD2
ECC4 2 10 +V I/O AD1 58 AD0
PRSNT2# 11 ECC 3 2 +V I/O 59 +V I/O
GND/Ключ 3,3 В 12 GND/Ключ 3,3 В ACK 64 #/ ECC 1 60 REQ 64 #/ECC 6
GND/Ключ 3,3 В 13 GND/Ключ 3,3 В +5 В 61 +5 В
ECC2 2 14 3.3Vaux 3 +5 В 62 +5 В
GND 15 RST# Кінець 32-бітного роз'єму
CLK 16 +V I/O Резерв 63 GND
GND 17 GNT# GND 64 C/BE 7 #
REQ# 18 GND C/BE 6 # 65 C/BE 5 #
+V I/O 19 PME# 3 C/BE 4 # 66 +V I/O
AD31 20 AD30 GND 67 PAR 64 /ECC 7 2
AD29 21 +3,3 В AD63 68 AD62
GND 22 AD28 AD61 69 GND
AD27 23 AD26 +V I/O 70 AD60
AD25 24 GND AD59 71 AD58
+3,3 В 25 AD24 AD57 72 GND
C/BE3# 26 IDSEL GND 73 AD56
AD23 27 +3,3 В AD55 74 AD54
GND 28 AD22 AD53 75 +V I/O
AD21 29 AD20 GND 76 AD52
AD19 30 GND AD51 77 AD50
+3.3 В 31 AD18 AD49 78 GND
AD17 32 AD16 +V I/O 79 AD48
C/BE 2 # 33 +3,3 В AD47 80 AD46
GND 34 FRAME# AD45 81 GND
IRDY# 35 GND GND 82 AD44
+3,3 В 36 TRDY# AD43 83 AD42
DEVSEL# 37 GND AD41 84 +V I/O
PCIXCAP 4 38 STOP# GND 85 AD40
LOCK# 39 +3,3 В AD39 86 AD38
PERR# 40 SMBCLK 5 AD37 87 GND
+3,3 В 41 SMBDAT 5 +V I/O 88 AD36
SERR# 42 GND AD35 89 AD34
+3,3 В 43 PAR/ECC0 AD33 90 GND
C/BE 1 # 44 AD15 GND 91 AD32
AD14 45 +3,3 В Резерв 92 Резерв
GND 46 AD13 Резерв 93 GND
AD12 47 AD11 GND 94 Резерв
AD10 48 GND Кінець 64-бітного роз'єму

Примітка!

1 - Сигнал M66EN визначений PCI 2.1 тільки для слотів на 3,3 В.
2 - Сигнал введений у PCI-X 2.0 (передусім був резерв).
3 - Сигнал введений в PCI 2.2 (передусім був резерв).
4 - Сигнал введений у PCI-X (PCI - GND).
5 - Сигнали введені у PCI 2.3. У PCI 2.0 та 2.1 контакти A40 (SDONE#) та A41 (SBOFF#) використовувалися для стеження за кешем; в PCI 2.2 їх було звільнено (для сумісності на системній платі ці ланцюги підтягувалися до високого рівня резисторами 5 кОм).

На слотах PCI є контакти для тестування адаптерів за інтерфейсом JTAG (сигнали TCK, TDI, TDO, TMS та TRST#). На системній платі ці сигнали задіяні не завжди, але вони можуть і організовувати логічний ланцюжок адаптованих адаптерів, до якого можна підключити зовнішнє тестове обладнання. Для безперервності ланцюжка на карті, що не використовує JTAG, повинен бути зв'язок TDI-TDO.

На деяких старих системних платах за одним із слотів PCI зустрічається роз'єм Media Bus, на який виводяться сигнали ISA. Він призначений для розміщення на карті PCI звукового чіпсету, призначеного для шини ISA. Більшість сигналів PCI з'єднуються чистою шинною топологією, тобто однойменні контакти слотів однієї шини PCI електрично з'єднуються один з одним. Із цього правила є кілька винятків:

  • сигнали REQ# і GNT# індивідуальні кожного слота, вони з'єднують слот з арбітром (зазвичай - мостом, що підключає цю шину до вищестоящей);
  • сигнал IDSEL для кожного слота з'єднується (можливо через резистор) з однією з ліній AD, задаючи номер пристрою на шині;
  • сигнали INTA#, INTB#, INTC#, INTD# циклічно зсуваються по контактах, забезпечуючи розподіл запитів переривань;
  • сигнал CLK заводиться на кожен слот індивідуально від виходу буфера синхронізації; довжина провідників, що підводять, вирівнюється, забезпечуючи синхронність сигналу на всіх слотах (для 33 МГц допуск ± 2 нс, для 66 МГц - ± 1 нс).

Коли ми говоримо про шину PCI Express (PCI-E), то, мабуть, перше, що виділяє її серед інших аналогічних рішень – це ефективність. Завдяки цій сучасній шині підвищується продуктивність комп'ютера, покращується якість графіки.

Протягом багатьох років для підключення відеокарти до материнської плати використовувалася шина PCI (Peripheral Component Interconnect), крім цього вона використовувалася також і для підключення деяких інших пристроїв, наприклад, мережної та звукової карти.

Ось як виглядають ці слоти:

PCI-Express фактично стало наступним поколінням шини PCI, запропонувавши покращену функціональність та продуктивність. Вона, використовує послідовне з'єднання, де є кілька ліній, кожна з яких веде до відповідного пристрою, тобто. кожен периферійний пристрій отримує власну лінію, завдяки чому зростає загальна продуктивність комп'ютера.

PCI-Express підтримує «гаряче» підключення, споживає меншу, ніж її попередники кількість енергії, контролює цілісність даних, що передаються. До того ж, вона сумісна з драйверами PCI – шини. Ще однією чудовою особливістю даної шини є її масштабованість, тобто. pci express card підключається та працює в будь-якому слоті аналогічної або більшої пропускної спроможності. Цілком імовірно, ця функція буде забезпечувати її використання в наступні роки.

Традиційний тип слота PCI був досить добрим для основних аудіо/відео функцій. З шиною AGP схема роботи з мультимедійними даними покращилася, відповідно зросла і якість аудіо/відео даних. Це було незадовго до того моменту, коли досягнення в галузі мікроархітектури процесорів стали ще наочніше демонструвати повільність шини PCI, яка змушувала найшвидші і новітні на той час моделі комп'ютерів буквально ледве тягтися.

Характеристики та пропускна здатність шини PCI-E

Вона може мати від однієї двоспрямованої лінії з'єднання x1 до x32 (32 ліній). Лінія функціонує за принципом крапка до точки. Сучасні версії надають набагато більшу пропускну здатність, порівняно зі своїми попередниками. x16 можна використовувати для підключення відеокарти, а x1 і x2 можна використовувати для підключення звичайних карт.

Ось як виглядають слоти х1 і pci express x16

PCI-E
Кількість ліній x1 x2 x4 x8 x16 x32
Ширина смуги 500 Мб/с 1000 МБ/с 2000 Мб/с 4000 МБ/с 8000 МБ/с 16000 Мб/с

Версії PCI-E та сумісність

Коли йдеться про комп'ютери, будь-яка згадка про версії асоціюється з проблемами сумісності. І, як будь-яка інша сучасна технологія, PCI-E постійно розвивається та модернізується. Останній доступний варіант pci express 3.0, але вже ведеться розвиток шини PCI-E версії 4.0, яка повинна з'явитися приблизно в 2015 році (pci express 2.0 практично застаріла).
Погляньте на таблицю сумісності PCI-E.
Версії PCI-E 3,0 2,0 1,1
Загальна пропускна спроможність
(X16) 32 Гб/с 16 Гб/с 8 Гб/с
Швидкість передачі даних 8,0 ГТ/с 5,0 ГТ/с 2,5 ГТ/с

Версія PCI-E не має жодного впливу на функціональність картки. Найбільш відмінною рисоюданого інтерфейсу є його пряма та зворотна сумісність, що робить його безпечним та здатним до синхронізації з багатьма варіантами карток, незалежно від інтерфейсу версії. Тобто ви можете в слот PCI-Express першої версії, вставити карту другої чи третьої версії і вона буде працювати, хоч і з деякою втратою продуктивності. Так само і в слот PCI-E третьої версії можна встановлювати карту першої версії PCI-Express. В даний час усі сучасні моделі відеокарт від NVIDIA та AMD сумісні з такою шиною.

А це на закуску:

Практично всі сучасні материнські плати зараз оснащені слотом розширення PCI-E x16. У цьому немає нічого дивного: у нього встановлюється дискретний графічний акселератор, без якого створення продуктивного персонального комп'ютера взагалі неможливе. Саме про його передісторію появи, технічні специфікації та можливі режими роботи піде надалі мова.

Передісторія появи слота розширення

На початку 2000-х років зі слотом розширення AGP, який на той момент використовувався для встановлення, склалася така ситуація, коли максимальний рівень швидкодії досягнуто і його можливостей вже недостатньо. В результаті цього було створено консорціум PCI-SIG, який розпочав розробку програмної та апаратної складових майбутнього слота для встановлення графічних прискорювачів. Плодом його творчості стала в 2002 році перша специфікація PCI Express 16х 1.0.

Деякі компанії для забезпечення сумісності двох портів установки дискретних графічних адаптерів, що існували на той момент часу, розробляли спеціальні пристрої, які дозволяли встановлювати застарілі графічні рішення в новий слот розширення. Мовою професіоналів така розробка мала свою назву - перехідник PCI-E x16/AGP. Основне його призначення - це мінімізація витрат за модернізацію ПК з допомогою використання комплектуючих з попередньої конфігурації системного блоку. Але така практика не набула великого поширення через те, що відеоплати початкового рівня на новому інтерфейсі мали вартість практично рівну ціні перехідника.

Паралельно з цим були створені і простіші модифікації цього слота розширення для зовнішніх контролерів, які прийшли на зміну звичним на той час портам PCI. Незважаючи на зовнішню схожість, ці пристрої значно відрізнялися. Якщо AGP і PCI могли похвалитися паралельною передачею інформації, то PCI Express був послідовним інтерфейсом. Його вищу швидкодію забезпечувалося значно збільшеною швидкістю передачі у дуплексному режимі (інформація у разі могла передаватися відразу у двох напрямах).

Швидкість передачі та метод шифрування

p align="justify"> У позначенні інтерфейсу PCI-E x16цифра вказує на кількість задіяних смуг для передачі даних. У разі їх 16. Кожна їх, своєю чергою, складається з 2 пар проводів передачі інформації. Як було зазначено, більш висока швидкість забезпечується тим, що ці пари працюють у дуплексному режимі. Тобто передача інформації може йти одразу у двох напрямках.

Для захисту від можливих втрат або спотворення даних, що передаються, застосовується в цьому інтерфейсі спеціальна система захисту інформації, яка називається 8В/10В. Це позначення розшифровується наступним чином: для правильної та коректної передачі 8 біт даних необхідно їх доповнити 2 службовими бітами для перевірки правильності. І тут система змушена передавати 20 відсотків службової інформації, яка користувача комп'ютера несе корисного навантаження. Але це плата за надійну і стабільну роботу графічної підсистеми персонального комп'ютера, і без цього точно ніяк не обійтися.

Версії PCI-E

Роз'єм PCI-E x16 зовні однаковий на всіх системних платах. Тільки швидкість передачі інформації в кожному випадку може істотно відрізнятися. Як результат, швидкодія пристрою теж різна. А модифікації цього графічного інтерфейсу такі:

  • 1-а модифікація PCI - Express х16 v. 1.0 мала теоретичну пропускну здатність 8 Гб/с.
  • 2-ге покоління PCI-Express х16 v. 2.0 вже могло похвалитися збільшеним удвічі значенням пропускної спроможності – 16 Гб/с.
  • Аналогічна тенденція збереглася і для третьої версії даного інтерфейсу. У цьому випадку цей показник було встановлено на позначці 64 Гб/с.

Візуально відрізнити розташування контактів неможливо. При цьому вони сумісні між собою. Наприклад, якщо в слот версії 3.0 встановити плату графічного адаптера, яка відповідає фізично специфікаціям 2.0, то вся система обробки автоматично переключиться в найменш швидкісний режим (тобто 2.0) і буде вже надалі функціонувати саме з пропускною здатністю 64 Гб/с .

Перше покоління PCI Express

Як було зазначено раніше, вперше PCI Express було представлено у 2002 році. Його вихід ознаменував появу персональних комп'ютерів із кількома графічними адаптерами, які до того ж могли похвалитися навіть із одним встановленим акселератором підвищеною швидкодією. Стандарт AGP 8Х дозволяв отримати пропускну спроможність 2,1 Гб/с, а перша ревізія PCI Express – 8 Гб/с.

Звісно, ​​говорити про восьмиразовий приріст не доводиться. 20 відсотків приросту використовувалося на передачу службової інформації, яка дозволяла знаходити помилки.

Друга модифікація PCI-E

На зміну першому поколінню цього у 2007 році прийшов PCI-E 2. 0 x16. Відеокарти 2-го покоління, як було зазначено раніше, фізично та програмно були сумісні з першою модифікацією цього інтерфейсу. Тільки в такому випадку суттєво знижувалась швидкодія графічної системи до рівня версії інтерфейсу PCI Express 1.0 16х.

Теоретично межа передачі в цьому випадку дорівнював 16 Гб/с. Але 20 відсотків одержаного приросту витрачалося на службову інформацію. У результаті першому випадку реальна передача дорівнювала: 8 Гб/с - (8 Гб/с x 20% : 100%) = 6,4 Гб/с. А для другого виконання графічного інтерфейсу це значення було таким: 16 Гб/с - (16 Гб/с х 20% : 100%) = 12,8 Гб/с. Розділивши ж 12,8 Гб/с на 6,4 Гб/с, отримуємо реальний практичний приріст швидкодії у 2 рази між 1-м та 2-м виконанням PCI Express.

Третє покоління

Останнє та найбільш актуальне оновлення цього інтерфейсу побачило світ у 2010 році. Пікова швидкість PCI-E x16 в цьому випадку збільшилася до 64 Гб/с, а максимальна потужність графічного адаптера без додаткового живлення в цьому випадку може дорівнювати 75 Вт.

Варіанти змін із кількома графічними акселераторами у складі одного ПК. Їх плюси та мінуси

Однією з найважливіших нововведень даного інтерфейсу є можливість наявності відразу кількох графічних адаптерів в x16. Відеокарти при цьому поєднуються між собою і утворюють, по суті, єдиний пристрій. Їхня загальна продуктивність підсумовується, і це дозволяє в рази підвищити швидкодію ПК з позиції обробки зображення, що виводиться. Для рішень від NVidia такий режим називається SLI, а для графічних процесорів від АМД – CrossFire.

Майбутнє цього стандарту

Слот PCI-E x16 в найближчому майбутньому вже точно не буде змінюватися. Це дозволить більш продуктивні відеокарти використовувати у складі застарілих ПК і завдяки цьому здійснювати поетапний апгрейд комп'ютерної системи. Зараз проробляються специфікації вже 4-ї версії цього способу передачі даних. Для графічних адаптерів у цьому випадку буде передбачено максимальну 128 Гб/с. Це дозволить виводити зображення на екран монітора як «4К» і більше.

Підсумки

Як би там не було, а PCI-E x16 на даний момент є безальтернативним графічним слотом та інтерфейсом. Він буде актуальним ще досить довгий час. Його параметри дозволяють створювати як комп'ютерні системи початкового рівня, і високопродуктивні ПК з кількома акселераторами. Саме за рахунок такої гнучкості і не передбачається суттєвих змін у цій ніші.

Привіт, друзі.

Вже багато років материнські плати оснащуються слотами стандарту PCI-E, який витіснив свого прабатька PCI та ще більш застарілого попередника AGP. Однак цей стандарт має кілька підвидів, і вони можуть бути розташовані на материнці одночасно.

Це нерідко вводить користувачів в оману під час вибору заліза свого комп'ютера. У своїй статті я розповім про PCI Express x16, оскільки дана специфікація є найбільш затребуваною в наші дні, і ви зможете відрізняти її від інших.

Коротко про PCI-E

Для тих, хто не в темі, насамперед поясню двома словами, що взагалі являє собою PCI Express. Так називається сучасна комп'ютерна шина, призначена передачі даних між функціональними блоками ПК.

Однак у фізичному плані це не шина, а з'єднання типу «крапка-крапка», тобто безпосередньо поєднує два пристрої. Що можна підключити між собою? Можна з'єднати материнську плату з відео-, аудіо- та мережевими картами, Bluetooth та Wi-Fi модулями, спеціалізованими контролерами діагностики та іншими пристроями. Але в основному цей слот відеокарти.

Насамперед слід відрізняти покоління PCI-E. В наш час найпоширенішим є 3.0, але його вже активно витісняє послідовник, оскільки працює вдвічі швидше. Специфікація 5.0. з'явиться лише у 2019 році.

Усі покоління стандарту мають однаковий зовнішній вигляддоріжок на материнці. Але довжина їх може бути різною. Зокрема, 4 основних розміри: PCI Express x16, x8, x4, x1. Чим вище цифра, тим ширший контактний майданчик.

Від форм-фактора залежить кількість максимальних підключень, які інтерфейс здатний передавати на карту і назад. Ці з'єднання правильніше називати лініями, які складаються з двох сигнальних пар: одна передає інформацію, інша приймає. Швидкість передачі визначається версією PCI-E.

Швидкості та сумісність

Щоб ви краще розуміли, про що я говорю, ознайомтеся з таблицею:

Версія Підключення (у гігабайтах за секунду)
х1 х2 х4 х8 х16
1.0 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0
2.0 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0
3.0 0.98 1.97 3.94 7.88 15.8
4.0 1.96 3.94 7.88 15.75 31.5
5.0 3.93 7.88 15.75 31.51 63.0

Пропускна здатність PCI Express x16 у найбільш поширеному нині третьому поколінні становить 4 ГБ/с на кожну сторону. Перемноживши їх, ми отримуємо загальну цифру 16 ГБ/с, але практично трохи менше. Цього цілком достатньо для сучасних відеокарт.

Враховуйте, що пристрій меншого форм-фактора можна вставити у більший слот, але він працюватиме на власній швидкості. Наприклад, відеокарта має інтерфейс х4, а материнка – х16; вони сумісні між собою, проте слот не здатний додати девайсу потужності. У свою чергу, вставити пристрій із більшим інтерфейсом, ніж має материнка, не вийде навіть фізично.

На цьому все.

Поділіться з друзями або збережіть для себе:

Завантаження...