Совместимость pci e 4 и 2
Недавно на рынке компьютерных комплектующих стали появляться устройства с поддержкой интерфейса PCI Express 4.0. Появление новой версии вызвало у пользователей вопросы. Далеко не все понимают, что такое PCI Express 4.0, в чем разница между PCI Express 3.0 и 4.0 и насколько они совместимы друг с другом.
Что такое PCI Express 3.0 и 4.0
PCI Express (PCIe, PCI-e) – основный интерфейс для подключения к компьютеру дополнительных комплектующих. Его используют для подключения видеокарт, твердотельных накопителей (SSD), звуковых и сетевых карт, а также других устройств.
Интерфейс PCI Express появился в 2003-м году и с тех пор широко распространился, вытеснив шину PCI, которая ему предшествовала. За первые несколько лет появилось 3 версии данного интерфейса, которые получили названия PCI Express 1.0 (2003-й год), PCI Express 2.0 (2007-й год) и PCI Express 3.0 (2010-й год).
На версии 3.0 развитие интерфейса несколько затормозилось. С 2010-го по 2017-й новых версий не появлялось, и версия 3.0 являлась последней и самой актуальной. Впрочем, скорости передачи данных, которую обеспечивала третья версия было вполне достаточно. При использовании всех 16 линий скорость достигала 15,8 ГБайт/с.
PCI Express версии 4.0 появился в 2017 году и с тех пор выход новых версий ускорился. PCI Express 5.0 был выпущен в 2019-м, а версия 6.0 ожидается в 2021-м.
Реальные устройства с использованием PCI-e 4.0 начали появляться в продаже в 2019-м году. Первыми стали видеокарты AMD Radeon RX 5500 XT, Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT, а также материнские платы для процессоров AMD на базе чипсетов TRX40, X570 и B550. С распространением 4-й версии интерфейса возник вопрос, какие преимущества он предоставляет и стоит ли за него переплачивать при сборке компьютера. Поскольку комплектующие с его поддержкой стоят пока заметно дороже.
В чем разница между PCI Express 3.0 и 4.0
Основная разница между PCI Express 3.0 и 4.0 заключается в скорости передачи данных. Каждая версия PCI Express получает удвоение пропускной способности и 4-я версия не исключение. При использовании 16 линий через PCI-e 4.0 можно передавать данные со скоростью
31,5 ГБайт/с, что в два раза больше, чем при использовании версии 3.0.
| Год | Версия | Пропускная способность (на 16 линий) |
| 2002 | 1.0 | 4,0 Гбайт/с |
| 2007 | 2.0 | 8,0 Гбайт/с |
| 2010 | 3.0 | 15,8 Гбайт/с |
| 2017 | 4.0 | 31,5 Гбайт/с |
Разница в пропускной способности выглядит впечатляюще, но многим устройствам такая большая скорость на данный момент не нужна. Поэтому реальный прирост производительности может быть намного меньше.
Например, в таблице внизу приведены результаты видеокарты Radeon RX 5700 XT при ее подключении с помощью PCI-e 3.0 и PCI-e 4.0. Как видно, более высокая пропускная способность PCI-e 4.0 практически не влияет на производительность видеокарты в играх.
С другой стороны, твердотельные диски (SSD) очень чувствительны к скорости подключения и в этом случае разница между PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0 более заметна.
Например, в таблице внизу приведены результаты двух похожих SSD накопителей: FireCuda 510 и FireCuda 520. Первый из которых использует интерфейс PCI-e 3.0, а второй PCI-e 4.0.
| FireCuda 510 2 Тбайт | FireCuda 520 2 Тбайт | |
| PCI-e 3.0 | PCI-e 4.0 | |
| Последовательное чтение | 3450 Мбайт/с | 5000 Мбайт/с |
| Последовательная запись | 3200 Мбайт/с | 4400 Мбайт/с |
Как видно, при последовательном чтении прирост производительности почти полуторакратный. В новых SSD, которые будут выпускаться под PCI-e 4.0 эта разница может быть еще существенней.
Совместимость PCI Express 3.0 и 4.0
При появлении новых версий PCI Express всегда сохраняет полную совместимость с предыдущими версиями интерфейса. PCI Express 4.0 не является исключением и также полностью совместим с предшественниками.
При этом совместимость двунаправленная. Это означает, что вы можете приобрести новую видеокарту с PCI-e 4.0 и установить ее в старую материнскую плату с поддержкой 3.0, а также наоборот, старые видеокарты с 3.0 поддерживаются новыми материнскими платами с 4.0.
При подключении двух устройств с разными версиями PCI-e они будут работать на той версии интерфейса, которая поддерживается обоими устройствами. В случае использования устройств с интерфейсами 3.0 и 4.0 они будут работать на версии 3.0.
Я думаю, вы что-то напутали, у вашей карты PCI Express 3.0. Можете поискать характеристики этой видеокарты чтобы убедиться.
УВЕЛИЧЕНА ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Отличительной особенностью Radeon RX 5700 является поддержка PCI Express 4.0 с пропускной способностью 16 ГТ/с, вдвое превышающей показатели PCI Express 3.0. Подготовься к играм на ПК следующего поколения.
Вы путаете RX 570 и RX 5700.
У меня немного другая тематика, но хочу спросить:
Вот AMD c 5000 линейкой, ryzen 5 5600 поддерживает PCI-E 4 версии и требует материнскую плату на 500 чипсете, а ryzen 5 5600G только PCI-E 3 версии и не все платы на 500 чипсете поддерживает его.
Я хочу обновить свой комп, и хотел пересидеть на 5600G без дискретных видеокарт, но все знакомые говорят что потом нормальный апгрейд не возможен на нормальные комплектующие без замены материнской платы.
Вопрос: лучше сразу собирать систему на нормальных комплектующих с дискреткой?
Вопрос не очень понятен. Если вы о PCI Express, то проблем с совместимостью не будет. Вы сможете установить новую видеокарту с PCI Ex 4.0, она просто заработает в режиме 3.0. Скорости PCI Ex 3.0 для видеокарты вполне достаточно, потеря производительности минимальна.
Поставил процессор с pcie 4.0 в материнскую плату с pcie 3.0, совместимости нет, хотя заявлено материнской платой, что подойдут.
Какой совместимости нет? Если компьютер не включается, то нужно обновить биос. Если вы про поддержку PCI Ex 4.0 в такой конфигурации, то напишите название процессора и платы.
Здравствуйте.
Подскажите пожалуйста, будет ли накопитель SSD WD Black SN850 Gen4 1Tb работать на плате Asrock Z370 Taichi?
На матери только pcie 3.0, а ssd pcie 4.0.
Будет работать в режиме PCI Ex 3.0 и с соответствующем ограничением скорости.
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, а видеокарта с 3.0 будет работать на материнке z590 с PCI 4.0? Потому что видюха с PCI 2.0 не работает с такой материнкой и просто черный экран.
Должна работать, но гарантии дать вам не могу.
Когда речь заходит о каких-либо интерфейсах в контексте компьютерных систем, нужно быть очень внимательным, дабы не «нарваться» на несовместимые интерфейсы для одних и тех же комплектующих в рамках системы.
К счастью, когда речь заходит относительно интерфейса PCI-Express для подключения видеокарты, проблем с несовместимостью практически не будет. В данной статье мы это более подробно разберем, а также поговорим относительно того, что же такое этот самый PCI-Express.
Для чего необходим PCI-Express и что это такое?
Начнем, как обычно, с самых азов. Интерфейс PCI-Express (PCI-E) – это средство взаимодействия, в данном контексте, состоящее из контролера шины и соответствующего слота (рис.2) на материнской плате (если обобщить).
Данный высокопроизводительный протокол используется, как уже было отмечено выше, для подключения видеокарты в систему. Соответственно, на материнской плате присутствует соответствующий слот PCI-Express, куда и устанавливается видеоадаптер. Ранее, видеокарты, подключались по интерфейсу AGP, но когда данного интерфейса, попросту говоря: «перестало хватать», на помощь пришёл PCI-E, о подробных характеристиках которого мы сейчас и поговорим.
Рис.2 (Слоты PCI-Express 3.0 на материнской плате)
Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)
Несмотря на то, что названия PCI и PCI-Express очень похожи, принципы соединения (взаимодействия) у них кардинально отличаются. В случае PCI-Express используется линия – двунаправленное последовательное соединение, типа «точка-точка», данных линий может быть несколько. В случае с видеокартами и материнскими платами (не учитываем Cross Fire и SLI), которые поддерживают PCI-Express x16 (то есть большинство), можно запросто догадаться, что таких линий 16 (рис.3), довольно часто на материнских платах с PCI-E 1.0, можно было наблюдать второй слот x8, для работы в режиме SLI или Cross Fire.
Ну, а в PCI, устройство подключается к общей 32- х разрядной параллельной шине.
Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий
(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)
Для интерфейса PCI-Express 1.0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.
Далее, версия 1.0 эволюционировала в PCI-E 2.0. В результате данного преображения, мы получили в два раза большую пропускную способность, то есть 5 Гбит/c, но хотелось бы отметить, что в производительности графические адаптеры, особо не выиграли, так как это просто версия интерфейса. Большая часть производительности зависит от самой видеокарты, версия интерфейса может только незначительно улучшать или тормозить передачу данных (в данном случае «торможения» нет, и присутствует неплохой запас).
Точно так же в 2010 году, с запасом, был разработан интерфейс PCI-E 3.0, на данный момент он используется во всех новых системах, но если у Вас все ещё 1.0 или 2.0, то не горюйте – ниже мы поговорим о относительно обратной совместимости различных версий.
В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2.0. Также там было произведено немало технических изменений.
К 2015 году ожидается появление на свет PCI-E 4.0, что для динамической IT-индустрии абсолютно неудивительно.
Ну да ладно, будем заканчивать с этими версиями и цифрами пропускной способности, и затронем очень важный вопрос обратной совместимости различных версий PCI-Express.
Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0
Данный вопрос волнует многих, особенно при выборе видеокарты для текущей системы. Так как довольствуясь системой с материнской платой, которая поддерживает PCI-Express 1.0, возникают сомнения, будет ли корректно работать видеокарта с PCI-Express 2.0 или 3.0? Да, будет, по крайней мере так обещают разработчики, которые обеспечили эту самую совместимость. Единственное то, что видеокарта, не сможет полностью раскрыться во всей красе, но потери производительности, в большинстве случаев, будут незначительны.
С точностью наоборот, можно преспокойно устанавливать видеокарты с интерфейсом PCI-E 1.0, в материнские платы, которые поддерживают PCI-E 3.0 или 2.0, тут вообще ничего не ограничивается, так что будьте спокойны по поводу совместимости. Если, конечно же, с другими факторами все в порядке, к таковым можно отнести недостаточно мощный блок питания и т.д.
В общем, мы довольно подробно поговорили относительно PCI-Express, что позволит вам избавиться от множества неясностей и сомнений по поводу совместимости и понимания различий в версиях PCI-E.
Интерфейс PCIe появился в далеком 2003 году. Он пришел на смену старым и более медленным PCI, PCI-X и AGP. На данный момент актуальна четвертая его версия. Ее поддерживают процессоры Ryzen на микроархитектуре Zen 2, материнские платы на чипсетах TRX40, X570 и B550, а также GPU семейства Navi. А вот Intel и NVIDIA пока не спешат внедрять новый стандарт, используя в своих продуктах проверенный временем PCIe 3.0.
Каждый новый шаг удваивает скорость обмена данными между компонентами на материнской плате. К примеру, пропускная способность PCIe 3.0 x16 и PCIe 4.0 x16 равна 16 и 32 ГБ/с. И если старшие видеокарты AMD получили все 16 линий PCIe 4.0, то начальные ускорители Radeon RX 5500 XT имеют лишь 8. Это снижает пропускную способность вдвое. В зависимости от стандарта, получаем 16 или 8 ГБ/с. В теории это может быть критично для 4-гигабайтных модификаций, когда активно начинают кэшироваться данные из видеопамяти в оперативку.
Для лучшего восприятия, мы собрали в одну таблицу пропускную способность всех версий PCIe:
Кстати, PCIe 4.0 сохраняет полную обратную совместимость не только с PCIe 3.0, но и более старыми стандартами. В теории новые адаптеры можно установить на относительно древние материнские платы. Правда, бывают случаи, когда даже ускорители с PCIe 3.0 отказывались корректно работать с разъемом PCIe 2.0. Поэтому никто не даст вам 100% гарантии и нужно все проверять самостоятельно.
Переходим к тестовому стенду. За основу взят 16-поточный процессор Ryzen 7 3700X линейки Matisse. Он работал в номинальном режиме с динамическим разгоном до 4,4 ГГц. Согласно нашим тестам, его хватит на многие годы и для любых проектов.
Охлаждали процессор 2-секционной СЖО NZXT Kraken X53. Крышка ее водоблока имеет оригинальную RGB-подсветку с зеркальным отражением в виде бесконечности. Все настраивается через фирменное ПО NZXT CAM. Выглядит очень красиво и эффектно. Скорость ротора помпы регулируется автоматически в зависимости от температуры хладагента в диапазоне 800-2800 об/мин.
Материнская плата – одна из самых богатых моделей под Socket AM4 – MSI MEG X570 GODLIKE формата EАТХ.
Оперативка представлена красочным комплектом CORSAIR VENGEANCE RGB PRO 16GB DDR4-3600. 16-гигабайт должно хватить для практически любых игр и настроек.
Система, игры и весь сопутствующий софт установили на пару быстрых и надежных NVMe-накопителей: терабайтный ADATA XPG SX8200 Pro и Seagate FireCuda 520 вдвое большего объема.
Блок питания у нас мега надежный – Seasonic PRIME TX-750 TITANIUM на 750 Вт. Он использует полностью модульную систему кабелей с удобными в укладке шлейфами и радует полным списком защит.
Все это собрали в корпус-конструктор RIOTORO GPX100 MORPHEUS. Он выделяется очень хорошей продуваемостью благодаря металлической сетке со всех сторон. Внутри предусмотрено по паре посадочных мест под 120-мм / 140-мм вентиляторы на верхней, передней и нижней стенках. Сюда же можно установить до трех радиаторов СЖО. На ключевых местах есть пылевые фильтры.
Качественную картинку обеспечил «безрамочный» 27-дюймовый монитор AOC U2790PQU. Захват видео происходил с помощью внешний системы с AVerMedia Live Gamer HD2.
Перед разбором результатов остановимся на особенностях тестирования. Во-первых, режимы работы PCIe от 4.0 до 1.1 выбирались в BIOS материнской платы. Во-вторых, использовались проекты со встроенными бенчмарками для лучшей повторяемости результатов.
Первой в бой пойдет видеокарта PowerColor Red Devil Radeon RX 5700 XT 8GB OC. Она получила полностью переработанную печатную плату с усиленной подсистемой питания, адски большую систему охлаждения и заводской разгон игровой частоты GPU с 1755 до 1905 МГц.
Теперь к играм! В Shadow of the Tomb Raider на максималках разница между PCIe 4.0 и 3.0 практически незаметна. PCIe 2.0 «съедает» каких-то 3-5 FPS. А вот использование первого поколения PCIe грозит потерей до 12 кадров/с.
В Gears 5 на ультрах при переходе аж до PCIe 2.0 больше всего просаживаются очень редкие события. Если быть точным, то падение достигает 6 и 12 FPS. Остальная статистика ниже лишь на пару кадров. На PCIe 1.1 теряем до 15 FPS.
В Red Dead Redemption 2 с пресетом «Качество» разрыв между тремя поколениями PCIe минимален. С PCIe 1.1 скоростные показатели упали на 2-5 FPS, что почти не ощущается.
Похожая ситуация и в Metro Exodus с пресетом «Экстрим»: даже на PCIe 2.0 разница в FPS не видна на глаз. Да и с первым поколением PCIe производительность снижается на 3-5 кадров/с.
В Borderlands 3 с пресетом «Безбашенный» переход с PCIe 4.0 на 3.0 уменьшает показатель 0,1% Low на 6 FPS. Остальная статистика без изменений. Со вторым и первым поколением PCIe мы теряем максимум 13 и 14 кадров/с.
The Division 2 на максималках практически не ощутила разницы между PCIe 4.0 и 3.0. На PCIe 2.0 скорость падает всего на 2-4 FPS. С PCIe 1.1 показатели опускаются максимум на 10 FPS.
В Assassin’s Creed Odyssey на максималках с PCIe 3.0 просадки достигают 2-4 кадров/с. Любопытно, что на PCIe 1.1 статистика 0,1% Low оказалась лучше, чем на PCIe 2.0. Зато у последнего выше средняя скорость.
В среднем на RX 5700 XT переход с PCIe 4.0 на 3.0 приносит 0,5%-ое падение по средней скорости и 2-5% по просадкам. На PCIe 2.0 показатели ниже на 2-11%, а на PCIe 1.1 статистика хуже на 9-13%.
Теперь посмотрим на PowerColor Red Dragon RX 5600 XT с 6 ГБ GDDR6-памяти. Она предлагается с OC BIOS, который чуточку увеличивает частоты и ускоряет память до 14 ГГц. Плюс она имеет 6-фазную подсистему питания GPU под управлением цифрового контроллера. За охлаждение внутренних компонентов отвечает фирменный 2-вентиляторный кулер. Пассивная его часть представлена алюминиевым радиатором на пяти 6-мм тепловых трубках.
В Shadow of the Tomb Raider на максималках с PCIe 4.0 мы словили аномальный фриз до 44 кадров/с. Если его не учитывать, то разница с PCIe 3.0 минимальная. Со вторым и первым поколением PCIe скорость падает максимум на 10 и 12 FPS.
В Gears 5 на ультрах переход на PCIe 3.0 и 2.0 ощущается в виде просадок на 10-11 кадров/с. Остальная статистика практически без изменений. На PCIe 1.1 показатели падают на 6-15 FPS.
В Red Dead Redemption 2 с пресетом «Сбалансированный» на третьем и втором поколении PCIe результаты ниже на 2-5 кадров/с. На PCIe 1.1 статистика хуже на 4-6 FPS.
В Metro Exodus с пресетом «Ультра» на трех поколениях PCIe разницы практически нет. Только на PCIe 1.1 скорость падает на 4-7 кадров/с.
В Borderlands 3 с пресетом «Ультра» разница на третьем и втором поколении PCIe ничтожно мала и достигает максимум 2 и 4 FPS. А вот на PCIe 1.1 получаем уже ощутимые просадки в 6-14 кадров/с.
Похожая картина и в The Division 2 на максималках: даже на PCIe 2.0 статистика ниже всего на 1-2 FPS. Но и с PCIe 1.1 скорость ниже только на 4-7 кадров/с.
В Assassin’s Creed Odyssey на максималках с PCIe 3.0 и 2.0 показатели падают на 2-5 FPS. На PCIe 1.1 статистика хуже на 5-6 кадров/с.
В итоге для RX 5600 XT переезд с PCIe 4.0 на 3.0 отнимает в среднем ничтожные 2% производительности. На PCIe 2.0 статистика падает на 3-5%. И только если использовать PCIe 1.1, то частота кадров уменьшится на заметные 10-13%.
PCI Express (PCIe или PCI-E) – высокоскоростная локальная шина применяемая для расширения аппаратных возможностей ПК путем установки дополнительного «железа»: видеокарта, аудиокарта, сетевая карта, Bluetooth и Wi-Fi модули, специализированные контроллеры диагностики и т.д.
Изначально, шина PCI Express создавалась как альтернатива параллельной шине PCI, которая имела низкую пропускную способность из-за циклического метода опроса устройств. Данные между несколькими PCI-устройствами и мостом передавались по общей параллельной шине.
Протокол PCI Express
При такой организации, любое из устройств PCI Express имеет прямое двунаправленное последовательное соединение с коммутатором шины, которое может иметь одну (x1) или несколько линий (x2, x4, x8, x16). Приём и передача информации производится каждым устройством PCI Express по отдельным двум проводникам, таким образом, в простейшем случае, устройство подключается к коммутатору PCI Express всего лишь четырьмя проводниками. Данный метод позволяет карте для PCI Express корректно работать в любом слоте той же или большей пропускной способности, то есть карта PCI-E x1 будет работать в слотах PCI-E x4 и PCI-E x16.
Совместимость версий PCI Express
Как показала практика, устройства с версией интерфейса PCI Express 3.0 без проблем запускаются на материнских платах с поддержкой PCI Express 2.0 и PCI Express 1.0. Но, нужно помнить, что скорость работы будет зависеть от версии интерфейса PCI Express материнской платы. В данном случае, пропускная способность устройства с версией PCI-Express 3.0 будет соответствовать пропускной способности интерфейса PCI Express 2.0 или PCI Express 1.0.
Та же ситуация наблюдается и при использовании устройства с версией интерфейса PCI Express 2.0 в слоте PCI Express 3.0. Пропускная способность останется на уровне версии PCI Express 2.0.
Спецификация PCI Express 4.0
Организация PCI-SIG, занимающаяся развитием и стандартизацией шины PCI Express (PCIe), в октябре 2017 года утвердила спецификацию стандарта PCI Express 4.0.
Стандарт PCI Express 3.0 был утвержден около семи лет назад, в ноябре 2010 года.
В стандарте PCI Express 4.0 определена передача данных со скоростью 16 млрд передач в секунду (GT/s), гибкое конфигурирование линий и скорости.
В спецификации PCI Express 3.0 закреплена максимальная скорость 8 GT/s.
PCIe 4.0 обеспечивает удвоение скорости в расчете на линию — до 16 GT/s.
Учитывая то, насколько широко стандарт распространился, PCI-SIG решила улучшить гибкость и масштабируемость подключений.
Так, разработчики получат доступ к большему числу линий, различным конфигурациям и скоростям, необходимым для маломощных систем.
Другие изменения включают снижение задержек, улучшенную масштабируемость дополнительных линий и лучшее разграничение.
PCI Express 4.0 работает со скоростью 4 GT/s (гигатранзакций в секунду), что эквивалентно 1.969 Мбайт/с для одной линии.
Если карта расширения будет подключена по полным 16 линиям, пропускная способность увеличится с 15,75 Гбайт/с до 31,51 Гбайт/с.
А для M.2 SSD с четырьмя линиями — с 3,94 до 7,87 Гбайт/с.
Ограничение мощности из слота в PCIe 4.0 останется на уровне PCIe 3.0 — 75 Вт.
PCI Express 4.0 сохраняет полную обратную совместимость с PCIe 3.0 от программного обеспечения от синхронизации архитектуры до механических интерфейсов.
То есть карты PCIe 1.x, 2.x и 3.x будут легко подключаться к слотам PCIe 4.0 и будут работать на самых высоких уровнях производительности этих карт.
Аналогично, все карты PCIe 4.0 подключаются к PCIe 1.x-, PCIe 2.x- и PCIe 3.x-слотам и работают на уровнях производительности, поддерживаемых этими слотами.
Читайте также: