Pci express relative items что это
PCI Express (PCIe, PCI-e) – один из наиболее распространенных протоколов передачи данных. Он используется в современной компьютерной технике для обеспечения взаимодействия различных ее функциональных блоков между собой.
Для самостоятельной сборки или апгрейда компьютера необходимо понимать, что такое PCI Express, какие существуют его версии, чем они отличаются и какие возможности обеспечивают.
Актуальности вопросу придает также то, что недавно компания AMD в своих последних процессорах и видеокартах начала использовать новую версию PCI Express (PCIe 4.0), позиционируя это как важное преимущество над устройствами конкурентов. Действительно ли это так?
Во всем этом мы и попытаемся разобраться.
Что такое PCI Express
PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express, сокращенно - PCIe или PCI-e) - это компьютерная шина, использующая высокопроизводительный протокол последовательной передачи данных.
Большинству непосвященных это определение наверняка покажется туманным. Чтобы стало понятней, разберем его более подробно.
Компьютерная шина - соединение, служащее для передачи данных между функциональными блоками компьютера.
Протокол – в данном случае значит "схема", "алгоритм", "порядок".
Последовательная передача данных – понятие более сложное, ему придется уделить больше внимания.
Все данные внутри компьютера циркулируют, обрабатываются и хранятся в виде двоичного кода, мельчайшими частичками которого являются биты. Подробнее об этом можно узнать здесь.
Передача данных между функциональными блоками компьютера может осуществляться либо параллельным, либо последовательным способом.
Параллельная передача данных
Параллельный способ подразумевает использование физического соединения из значительного количества проводников. Передача данных осуществляется "порциями", в которых количество битов соответствует количеству проводников в соединении. Каждая такая порция перед передачей как бы "развертывается в пространстве", разделяясь на биты, каждый из которых проходит к принимающему устройству по отдельному проводнику. Таким образом, каждую единицу времени каждый бит двоичного кода передается по отдельному проводу этого соединения, одновременно (параллельно) с другими битами, передающимися по остальным его проводам. Поэтому схема и называется параллельной.
Например, компьютерная шина PATA (IDE), которая в домашних компьютерах не так давно была основным способом подключения жестких дисков, состоит из 40 проводников (на изображении ниже). Из них только 16 используются непосредственно для параллельной передачи данных. За каждую передачу (такт) по такой шине проходит 16 битов информации. Частота шины - 33 МГц, то есть каждую секунду происходит 33 млн. передач. Таким образом, максимальная пропускная способность такого соединения равна 528 млн. битов в секунду (16 х 33 млн.), или, если перевести в мегабайты - 66 Мегабайт / с.
Несмотря на простоту, параллельная передача данных изжила себя и уже почти не используется в компьютерной технике. Главные ее недостатки:
• высокие затраты на создание каналов (нужно много проводников);
• высокая помеховосприимчивость из-за взаимного влияния передаваемых сигналов друг на друга (особенно, на длинные расстояния);
• необходимость обеспечения синхронного прохождения данных одновременно по всех проводниках соединения, из-за чего достижение высокой частоты отправки сигналов (частоты шины) является слишком сложной задачей.
Последовательная передача данных
Влиянию указаных выше негативных факторов в значительно меньшей степени подвержены схемы последовательной передачи данных. Сегодня они являются очень распространенными. Все USB-устройства, современные жесткие диски, SSD, видеокарты, сетевые карты и т.д. взаимодействуют с другим оборудованием с использованием последовательной передачи данных. Способ ее реализации в каждом из этих видов устройств, конечно же, отличается, но принцип везде одинаков.
Для последовательной схемы не нужно много проводников. Передача данных осуществляется через один коммуникационный канал по одному биту за каждую передачу, последовательно, один за одним (что-то на подобие азбуки Морзе).
На первый взгляд, такая схема кажется менее эффективной, чем в случае с параллельной передачей. Но это далеко не так. Высокая скорость здесь достигается за счет огромной частоты передачи данных (несколько миллиардов в секунду). А для устройств, требующих особо высоких скоростей обмена данными, одновременно используется несколько таких каналов (линий). Например, современные игровые видеокарты подключаются к компьютеру через 16 линий PCIe (PCIe x16).
Особенности стандарта PCI Express, его версии
Разработка стандарта PCI Express была начата фирмой Intel. Спецификации первой его версии появились еще в 2002 году. Сейчас развитием PCI Express занимается организация PCI Special Interest Group, в совет директоров которой входят представители основных разработчиков аппаратного и программного обеспечения (Intel, Microsoft, IBM, AMD, Sun Microsystems, HP, NVIDIA и другие). В своем развитии PCIe прошел несколько этапов и уже развился до версии 5.0.
PCIe является полнодуплексным протоколом, то есть предусматривает использование независимых друг от друга каналов приёма и передачи данных (устройство может одновременно отправлять и получать данные).
Перед отправкой данные кодируются в блоки. Это необходимо для синхронизации передающего и принимающего устройств, а также уменьшения влияния помех.
В PCIe 3.0 и боле новых ее версиях данные кодируются по более эффективной схеме 128b/130b (каждые 128 бит кодируются в 130-битный блок). Доля полезного содержания в передаваемых данных здесь составляет уже около 98,46%.
Разные версии PCIe отличаются не только способом "упаковки" битов в блоки, но и частотой передачи данных. В PCIe 1.0 она составляет 2,5 ГТ/с (гигатранзакций в секунду), то есть за одну секунду передается 2,5 миллиарда битов. Для лучшего восприятия переведем это в привычные единицы:
2,5*10 9 Бит / с = 312,5 Мегабайт / с.
Учитывая, что только 80% из них являются полезными данными, реальная пропускная способность PCIe 1.0 составляет 250 Мегабайт / с.
В PCIe 5.0 частота передачи данных возросла аж до 32 ГТ/с. Переведем это в удобный вид:
32*10 9 Бит / с = 4000 Мегабайт / с = 4 Гигабайт / с.
Поскольку полезные данные составляют 98,46%, реальная пропускная способность PCIe 5.0 равна 3,938 Гигабайт / с.
Применение PCI Express в компьютере. Разъемы PCI Express
Контроллер (управляющее устройство) линий PCIe не так давно встраивался только в чипсет (главную микросхему) материнской платы. Но, начиная с 2009 года, контроллер PCIe добавляется производителями также и непосредственно в центральный процессор. Это уменьшает задержки и позволяет процессору более эффективно взаимодействовать с другими устройствами.
Версии и количество линий PCIe в разных моделях процессоров и чипсетов отличается. Бо́льшая их часть формируется в разъемы, размещаемые на материнской плате. Они позволяют подключать к компютеру разнообразные устройства (видеокарты, звуковые карты, сетевые карты, Wi-Fi-адаптеры и др.).
На материнской плате современного компьютера можно найти разъемы PCIe нескольких видов, отличающихся количеством используемых в них линий PCIe (от х1 до х16 линий). Не зависимо от того, насколько старым является компьютер, и какая версия PCIe в нем используется, эти разъемы всегда выглядят одинаково:
на изображении: верхний разъем - PCIe x4, по средине - PCIe x16, внизу - PCIe x1
Разные версии PCIe являются полностью совместимыми. То есть, если в старый компьютер, где используется версии PCIe 2.0, установить, например, видеокарту с PCIe 4.0, она будет нормально работать. Однако, реальная скорость обмена данными при этом у нее будет ограничена возможностями PCIe 2.0.
И наоборот, в самый новый компьютер с PCIe 4.0 можно без проблем установить старую видеокарту с PCIe 2.0.
Еще одной особенностью PCIe является совместимость разных ее разъемов. В разъем PCIe x16 можно подключить не только видеокарту, но и абсолютно любое другое устройство PCIe, в том числе и с разъемом PCIe x8, PCIe x4 или PCIe x1.
Совместимость разъемов сохраняется также и в обратную сторону. То есть, в разъем PCIe x1 можно установить видеокарту с разъемом PCIe x16. Физически она туда не войдет, но если разрезать заднюю стенку разъема (как на изображении ниже), то все получится.
Это, конечно же, "кустарщина" и без крайней надобности так делать не нужно. Тем более, что видеокарта при таком подключении будет работать в режиме PCIe x1, что весьма негативно скажется на ее быстродействии.
В ноутбуках для установки дополнительных устройств вместо упомянутых выше разъемов используется более компактный вариант - Mini PCIe. Линии PCIe используются также для создания некоторых других разъемов, в чатности, разъемов M.2 (служат для подключения современных запоминающих устройств, а также устройств некоторых других типов).
на изображении - разъем M.2 с запоминающим устройством в нем
Нужно ли апгрейдить компьютер ради PCIe 4.0
Как уже говорилось выше, последней из официально вышедших версий PCIe является версия 5.0 (опубликованы официальные спецификации, но на практике она не используется). Самой "свежей" версией из используемых по состоянию на конец 2019 года является PCIe 4.0, и, судя по всему, еще долго будет таковой оставаться. Она вышла в 2017 году, однако внедрена в конкретные устройства лишь недавно, в 2019 году. Ее начала использовать компания AMD в процессорах Ryzen архитектуры Zen 2, а также в видеокартаx Radeon серии RX 5700 / 5500.
Несомненно, это значительное достижение AMD, однако, оно пока является лишь заделом на будущее и не дает никаких практических преимуществ перед конкурентами. Компания Intel внедрять PCIe 4.0 в свои процессоры не торопится. Не спешит делать это и компания nVidia, видеокарты которой пока довольствуются PCIe 3.0.
Все дело в том, что на современном этапе развития компьютерной техники возможностей PCIe 3.0 вполне достаточно. Превосходство PCIe 4.0 можно увидеть лишь в синтетических тестах. В практических же сценариях необходимости в настолько высоких скоростях обмена данными пока нет.
Видеокарты с PCIe 4.0 вполне нормально работают и в системах с PCIe 3.0. Более того, даже в компьютерах с PCIe 2.0 они показывают почти такую же производительность в играх и других приложениях, как в компьютерах с PCIe 4.0.
Но продлится это, судя по всему, не долго. Направлением, где в ближайшее время станет реально востребованной PCIe 4.0, являются современные М.2 SSD-накопители, быстродействие которых уже почти "уперлось в потолок " стандарта PCIe 3.0. Затем черед дойдет до видеокарт и другого оборудования.
Так что апгрейдить старый компьютер только ради PCIe 4.0 пока нецелесообразно. Однако при покупке нового компьютера, который планируется к использованию достаточно длительнное время, брать во внимание версию PCIe, поддерживаемую его внутренними устройствами, однозначно нужно.
Включение данной опции позволяет запретить синхронное и пропорциональное изменение частоты шины PCI Express после изменения частоты системной шины.
Enabled – изменения частоты системной шины не будет вызывать изменения частоты шины PCI Express;
Disabled – изменения частоты системной шины будет сопровождаться пропорциональным изменением частоты шины PCI Express.
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
Тестирование устройств, подключенных к шине PCI Express для определения их совместимости стандарту PCI Express.
Enabled – разрешить тестирование устройств, подключенных к шине PCI Express ;
Disabled – запретить тестирование устройств, подключенных к шине PCI Express .
GPP Slot Power Limit , Watt
Опция устанавливает максимальный лимит потребляемой мощности (Вт) для карт расширения шины PCI Express х1. Отмечу, что данная опция используется для всех плат расширения шины PCI Express х1, кроме видеокарт.
С помощью данной опции можно выбрать порт PCI Express , который будет иметь высший приоритет перед другими портами PCI Express . Это значит, что производительность данного порта буде высшей по сравнению с остальными. Если не использовать данную опцию все порты PCI Express будут равноправны.
PCI Express Port 1; PCI Express Port 2; PCI Express Port 3; PCI Express Port 4; PCI Express Port 5; PCI Express Port 6 – выбор порта . Который будет иметь высший приоритет.
Выбор максимального размера полезной нагрузки шины PCI Express . Другими словами, опция позволяет выбрать максимальный размер пакета данных (байт) при обмене данными с устройствами PCI Express .
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
Выбор версии спецификации шины PCI Express (1.0а или 1.0).
v 1.0а ( или Enabled ) – использование спецификации версии 1.0а шины PCI Express ;
v 1.0 (или Disabled ) – использование спецификации версии 1.0 шины PCI Express .
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
PCIE GPP Core Payload Size
Установка размера (байт) буфера записи для шины PCI Express х1 в режиме прямого доступа к DMA памяти видеоадаптера.
Опция позволяет разрешить/запретить использование задержки перед сбросом шины PCI Express х1.
Enabled – разрешить использование задержки перед сбросом шины PCI Express х1;
Disabled – запретить использование задержки перед сбросом шины PCI Express х1.
Auto – использование стандартной частоты работы шины PCI Express ;
Набор значений частоты работы шины PCI Express .
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
С помощью данной опции можно включить/отключить использование слотов PCI Express 1x материнской платы
Enabled – разрешить использование слотов PCI Express 1x;
Disabled – запретить использование слотов PCI Express 1x.
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
Разрешение/запрещение использования первого слота шины PCI Express .
Auto – БИОС будет сам определять, задействовать первый слот шины PCI Express или нет;
Enabled – разрешить использование слота 1 шины PCI Express ;
Disabled – запретить использование слота 1 шины PCI Express .
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
Разрешение/запрещение использования второго слота шины PCI Express .
Auto – БИОС будет сам определять, задействовать второй слот шины PCI Express или нет;
Enabled – разрешить использование слота 2 шины PCI Express ;
Disabled – запретить использование слота 2 шины PCI Express .
Данная опция может встретиться также под следующими названиями:
Разрешение/запрещение использования третьего слота шины PCI Express .
Auto – БИОС будет сам определять, задействовать третий слот шины PCI Express или нет;
Enabled – разрешить использование слота 3 шины PCI Express ;
Disabled – запретить использование слота 3 шины PCI Express .
Разрешение/запрещение использования четвертого слота шины PCI Express .
Auto – БИОС будет сам определять, задействовать четвертый слот шины PCI Express или нет;
Enabled – разрешить использование слота 4 шины PCI Express ;
Disabled – запретить использование слота 4 шины PCI Express .
Параметр позволяет отключить порты шины PCI Express х1, которые не используются.
Enabled – отключить порты шины PCI Express х1, которые не используются;
Disabled – не отключать порты шины PCI Express х1, которые не используются.
Все мы постоянно слышим про линии PCI-Express. Тут их 8, там их 16. Тут PCI-Express 3.0, тут 4.0 и т.д. Но что всё это значит? И почему сейчас наличие свежего PCI Express почти так же важно как и мощный процессор или видеокарта?
Поэтому сегодня разберемся в технологии? Узнаем, что такое шина.
Сравним гигатранзакции и гигабайты. А также выясним почему PCI Express быстрее всех доставить вас до работы.
Что такое?
Для начала давайте разберемся, что такое PCI-Express и зачем он нужен?
И для этого давайте решим логическую задачку.
Перед вами 4К монитор, мощная видеокарта и быстрый SSD-диск. Что объединяет все эти устройства? Кроме того, что всё это сейчас стоит невероятных денег.
Давайте порассуждаем. Всем этим устройствам для нормальной работы нужно обмениваться данными с центральным процессором, причем в огромных объемах и на высоких скоростях. Поэтому все эти устройства могут подключаться к центральному процессору через высокоскоростную шину PCI-Express.
PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express)
Что еще за шина и почему она высокоскоростная?
Ну смотрите, чтобы что-то с чем-то объединить внутри компьютера нам во-первых нужно физическое соединение, а во-вторых какой-то протокол, то есть правила, по которым данные будут передаваться.
Так вот и то и другое в одном флаконе – это и есть шина. А PCI-Express — одна из самых быстрых шин. Но насколько быстрая?
Вот у меня есть ноутбук, это MSI GP66 Leopard 11UH-229RU. Тут поддерживается актуальный PCIe версии 4.0.
Теоретически, если поставить сюда быстрый SSD с поддержкой PCIe 4-го поколения, то можно получить скорость 7, может даже 7,5 Гбайт/с. Представляете 7 ГБ в секунду! И такие цифры я уже видел на практике!
А так как тут есть слот под второй диск, если объединить два диска в RAID, то можно удвоить этот показатель.
Но в моей комплектации установлен не самый быстрый SSD от Kingston с памятью QLC и поддержкой только PCIe 3.0. Поэтому на нём возможности шины протестировать не получиться.
Но откуда такие скорости? Что это это за линии? И на что реально способен PCIe, об этом и поговорим.
Как работает PCIe?
Так почему же PCIe такой быстрый. В первую очередь, дело в архитектуре.
Представьте, что вам нужно доехать на машине от дома до офиса, который находится в 10 км от вас. При каких условиях дорога займет меньше всего времени? Она должна быть прямой, без ограничения скорости и желательно вообще без других машин.
Так вот, просто PCI (без express) работал похоже на обычную городскую дорожную сеть, все устройства подключались параллельно к общей шине, то есть их данные бегали по одним и тем же дорогам. Поэтому скорость работы могла варьироваться в зависимости от трафика.
А вот стандарт PCIe проложил индивидуальную дорогу для каждого устройства, которая напрямую соединяет его с центральным хабом, расположенным либо на одном кристалле с центральным процессором, либо отдельно на чипсете. Поэтому PCIe гарантирует стабильно максимальную скорость соединения для каждого устройства.
Причем такая индивидуальная дорога – двусторонняя. Поэтому данные могут передаваться и в одну, и в другую сторону одновременно на полной скорости. Такой режим передачи данных называется дуплексным.
Каждая такая дорога от устройства к коммутатору называется линией PCIe. И таких линий к каждому устройству можно провести несколько: 1, 2, 4, 8 или 16 в зависимости от потребностей. Потому, чем больше линий, тем больше скорость, то есть 2 линии в 2 раза быстрее, чем одна, а 16 линий в 16 раз быстрее. И никаких потерь.
Думаю, что общий принцип понятен, но теперь давайте немного углубимся и разберем как именно передаются данные.
Гигатранзакции
На скорость влияет не только архитектура, но и способ передачи данных.
На электрическом уровне каждое соединение использует низковольтную дифференциальную передачу сигнала или LVDS — low-voltage differential signaling.
В это сильно углубляться не будем. Но в общих чертах, в LVDS сигнал кодируется при помощи подачи разных уровней напряжения очень маленькой амплитудой сигнала.
Такой подход позволяет избежать помех во вне и передавать данные на высоких частотах при помощи дешевой медной витой пары. В общем, преимуществ масса.
Данные в компьютерных шинах передаются пакетами. Каждый пакет переданных данных называется транзакцией. Поэтому скорость передачи данных в шинах измеряется не в гигабитах или гигабайтах в секунду а в гигатранзакциях в секунду (ну или гигатрансферах, так тоже говорят). Что это такое?
Фактически транзакция в секунду, это не объём переданных данных, а частота с которой эти данные передаются. И чем эта частота выше, тем выше пропускная способность.
Тут похоже на ЦП, чем больше гигагерц, тем теоретически быстрее.
Так например например, в PCI-e 1.0 каждая линия работает с частотой 2,5 ГТ/с, то есть 2,5 миллиарда транзакций в секунду. А в версии 2.0. частота в 2 раза выше 5 ГТ/с, поэтому и пропускная способность интерфейса в 2 раза выше.
Одна линия PCIe 1.0 передавала 0,25 Гбайт/с, а 2.0 уже 0,5 Гбайт/с.
Но не только частота шины влияет на пропускную способность.
В PCIe 3.0 частота подросла с 5 ГТ/с до 8, и кажется это не много. Но при этом пропускная способность выросла практически в два раза! Как так?
Дело в том, что на скорость работы шины также влияет способ кодирования информации.
При передаче данных нам важно быть уверенными, что всё долетело в целости и сохранности. Поэтому в каждый пакет с данными добавляются специальные коды проверки целостности и прочая служебная информация, которые тоже занимают место.
Например, в первой и второй версиях PCIe на каждые 8 бит полезной информации приходилось 2 служебных бита. Такая кодировка обозначается как 8 бит поделить на 10 бит. или 8b/10b.
Это значит, что 20% пропускной способности шины тратилось на передачу служебной информации.
Начиная с 3-й версии интерфейса стали использовать кодировку 128b/130b. Это значит что на каждые 2 бита служебной информации приходится 128 бит полезной инфы. А это всего 1.5% потерь. Поэтому, несмотря на не сильно подросшие частоты с 5 до 8 Гигатрансферах, в третьей версии PCIe пропускная способность увеличилась практически в 2 раза.
Кстати, если хотите точно рассчитать пропускную способность каждой версии PCIe вы можете сделать это по вот такой формуле. Ну, либо просто загляните в табличку на википедии.
Формула расчета пропускной способности PCIe:
- BW (МБ/с) = FR (МТ/с) * EN * 1B/8b
- BW – искомая скорость передачи в МБ/с
- FR – частота шины в ГТ/с
- EN – тип кодирования
- Пример, для PCIe 2.0:
- BW = 5000 * 8/10 * 1/8 = 5000 * 0.8 * 0.125
- BW = 500 МБ/с
Зачем нужен PCIe 4.0?
На текущий момент актуальна версия PCI Express 4.0. В отличие от прошлой версии 3.0, новая шина в 2 раза быстрее, частота передачи данных по шине тут достигает 16 миллиардов пересылок в секунду. А пропускная способность одной линии тут достигать почти 2 ГБ/с (1969 Мбайт/с). И целых 31,5 Гбайт/с для 16 линий!
Вы только представьте – 31 ГБ в секунду. Но зачем это нужно и вообще как влияет на производительность?
Ну смотрите, 3-е поколение шины появилось аж в 2010 году и до сих пор почти везде используется. А 4-е поколение было готово еще в 2017 году, но только щас начинает становиться мейнстримом.
Всё так медленно развивается потому, что до текущего момента было очень мало задач, для которых были бы нужны такие скорости передачи данных. То есть обновляться раньше не было смысла.
Но теперь появились доступные и супер быстрые SSD-диски, которым мало стандартных 4х линий PCI 3.0 со скоростью 3,9 ГБ/с. А также появились мощные видеокарты и мониторы с высоким разрешением, которым тоже нужна серьезно пропускная способность.
Поэтому в первую очередь PCI-e 4.0 нужен для современных игр и поддержки технологии DirectStorage от Майкрософт.
Если вы хотите, чтобы игры быстро загружались, быстро подгружались текстуры и были в высоком фотореалистичном разрешением, а переходы в другие уровни и смены локаций были бесшовными, быстрый SSD и PCIe 4.0 просто необходим.
Все эти вещи уже стандарт для консолей нового поколения, и поэтому все будущие игры также будет разрабатываться с учетом этих новых возможностей быстрого стриминга данных.
Во-вторых, если у вас несколько 4К и 5К мониторов с которыми вы одновременно работаете, наличие PCI Express 4-й версии тоже может стать необходимостью. Но это уже более профессиональные кейсы и тут люди сами знают, что им нужно.
PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) или как часто сокращают «PCIe» или «PCI-E» — является стандартным типом подключения для внутренних устройств в компьютере.
В настоящее время PCI Express относится к современным слотам расширения на материнской плате, которые принимают различные карты расширения на основе PCIe (звуковые карты, сетевые карты и тд).
PCI Express практически заменил AGP и PCI, которые в свою очередь заменили старый тип соединения, называемый ISA.
Хотя компьютеры могут иметь различные типы слотов расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом. Многие материнские платы компьютеров сегодня производятся только со слотами PCIe.
Как работает PCI Express?
Подобно более старым стандартам, таким как PCI и AGP, устройства на основе PCI Express физически вставляются в слот PCI Express на материнской плате.
Интерфейс PCI Express обеспечивает высокую пропускную способность между устройствами и материнской платой, а также другим оборудованием.
Существует также внешняя версия PCI Express, она называется External PCI Express, но часто сокращается до ePCIe (используется чаще в майнинге, когда необходимо подключить несколько видеокарт к одной материнской плате).
Какие существуют форматы PCI Express?
«PCI Express x1» . «PCI Express 3.0» . «PCI Express x16». Что означает «х»? Как узнать, что поддерживает ваш компьютер? Работает ли карта PCI Express x1 со слотом PCI Express x16? Если вы задаете такие же вопросы, не волнуйтесь, вы не одиноки!
Когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, например новую видеокарту, часто не ясно, какая из различных технологий PCIe лучше и какая будет работать с вашим ПК.
Однако, как бы сложно все это ни выглядело, на самом деле все довольно просто, если вы понимаете две важные вещи о PCIe — первая часть названия описывает физический размер, вторая часть названия описывает версию технологии. Подробнее ниже.
Размеры PCIe: x1, x4, x8, x16
Как следует из подзаголовка, число после «x» означает физический размер карты или слота PCIe, причем «x16» — самый большой, а «x1» — самый маленький.
| Название | Кол-во пинов | Длина |
| PCI Express x1 | 18 | 25 мм |
| PCI Express x4 | 32 | 39 мм |
| PCI Express x8 | 49 | 56 мм |
| PCI Express x16 | 82 | 89 мм |
Карты PCIe подходят к любому слоту PCIe на материнской плате, по крайней мере, такого размера. Например, карта PCIe x1 поместится в любой слот PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 поместится в любой слот PCIe x8 или PCIe x16.
Карты PCIe, размер которых превышает размер слота PCIe, могут поместиться и в меньший слот, но только в том случае, если этот слот PCIe является открытым т.е. не имеет перегородок на конце слота.
Версии PCIe: 1.0, 2.0, 3.0, 4.0
Любое число после PCIe, которое указано на продукте (устройстве) или материнской плате, указывает номер последней версии поддерживаемой PCI Express.
Сравнение версий PCI Express:
| Версия | Пропускная способность | Пропускная способность (PCIe x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 Gbit/s (250 MB/s) | 32 Gbit/s (4000 MB/s) |
| PCI Express 2.0 | 4 Gbit/s (500 MB/s) | 64 Gbit/s (8000 MB/s) |
| PCI Express 3.0 | 7.877 Gbit/s (984.625 MB/s) | 126.032 Gbit/s (15754 MB/s) |
| PCI Express 4.0 | 15.752 Gbit/s (1969 MB/s) | 252.032 Gbit/s (31504 MB/s) |
Все версии PCI Express имеют обратную и прямую совместимость, это означает, что независимо от того, какую версию поддерживает карта PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе.
Как видно из таблице, основные обновления стандарта PCIe каждый раз резко увеличивали пропускную способность.
При улучшении версии исправлялись ошибки, добавлялись функции и улучшалось управление питанием, но увеличение пропускной способности — это наиболее важное изменение от версии к версии.
Максимальная совместимость с PCIe
Для обеспечения максимальной производительности (т.е. самой высокой пропускной способности) необходимо выбирать самую высокую версию PCIe, которую поддерживает ваша материнская плата, а так же самый большой размер PCIe.
Например, видеокарта PCIe 3.0 x16 обеспечит максимальную производительность только в том случае, если материнская плата также поддерживает PCIe 3.0 и имеет свободный слот PCIe x16. Если материнская плата поддерживает только PCIe 2.0, карта будет работать только до скорости, поддерживаемой PCIe 2.0 т.е. 64 Гбит/с в слоте x16.
Что заменит PCIe в будущем?
Разработчики видеоигр всегда стремятся создавать игры, которые будут еще более реалистичными, но могут сделать это только в том случае, если смогут передавать большие объемы данных, а для этого требуются более быстрые интерфейсы.
PCI Express 5.0, представленная в 2019 году, поддерживает пропускную способность 31,504 ГБ/с на полосу (3938 МБ/с), что вдвое больше, чем у PCIe 4.0.
Мир IT рассматривает и ряд других стандартов интерфейса, отличных от PCIe, но, поскольку они потребуют серьезных изменений в оборудовании, PCIe, похоже, останется лидером в течение длительного времени.
PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) или как часто сокращают «PCIe» или «PCI-E» — является стандартным типом подключения для внутренних устройств в компьютере.
В настоящее время PCI Express относится к современным слотам расширения на материнской плате, которые принимают различные карты расширения на основе PCIe (звуковые карты, сетевые карты и тд).
PCI Express практически заменил AGP и PCI, которые в свою очередь заменили старый тип соединения, называемый ISA.
Хотя компьютеры могут иметь различные типы слотов расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом. Многие материнские платы компьютеров сегодня производятся только со слотами PCIe.
Как работает PCI Express?
Подобно более старым стандартам, таким как PCI и AGP, устройства на основе PCI Express физически вставляются в слот PCI Express на материнской плате.
Интерфейс PCI Express обеспечивает высокую пропускную способность между устройствами и материнской платой, а также другим оборудованием.
Существует также внешняя версия PCI Express, она называется External PCI Express, но часто сокращается до ePCIe (используется чаще в майнинге, когда необходимо подключить несколько видеокарт к одной материнской плате).
Какие существуют форматы PCI Express?
«PCI Express x1» . «PCI Express 3.0» . «PCI Express x16». Что означает «х»? Как узнать, что поддерживает ваш компьютер? Работает ли карта PCI Express x1 со слотом PCI Express x16? Если вы задаете такие же вопросы, не волнуйтесь, вы не одиноки!
Когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, например новую видеокарту, часто не ясно, какая из различных технологий PCIe лучше и какая будет работать с вашим ПК.
Однако, как бы сложно все это ни выглядело, на самом деле все довольно просто, если вы понимаете две важные вещи о PCIe — первая часть названия описывает физический размер, вторая часть названия описывает версию технологии. Подробнее ниже.
Размеры PCIe: x1, x4, x8, x16
Как следует из подзаголовка, число после «x» означает физический размер карты или слота PCIe, причем «x16» — самый большой, а «x1» — самый маленький.
| Название | Кол-во пинов | Длина |
| PCI Express x1 | 18 | 25 мм |
| PCI Express x4 | 32 | 39 мм |
| PCI Express x8 | 49 | 56 мм |
| PCI Express x16 | 82 | 89 мм |
Карты PCIe подходят к любому слоту PCIe на материнской плате, по крайней мере, такого размера. Например, карта PCIe x1 поместится в любой слот PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 поместится в любой слот PCIe x8 или PCIe x16.
Карты PCIe, размер которых превышает размер слота PCIe, могут поместиться и в меньший слот, но только в том случае, если этот слот PCIe является открытым т.е. не имеет перегородок на конце слота.
Версии PCIe: 1.0, 2.0, 3.0, 4.0
Любое число после PCIe, которое указано на продукте (устройстве) или материнской плате, указывает номер последней версии поддерживаемой PCI Express.
Сравнение версий PCI Express:
| Версия | Пропускная способность | Пропускная способность (PCIe x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 Gbit/s (250 MB/s) | 32 Gbit/s (4000 MB/s) |
| PCI Express 2.0 | 4 Gbit/s (500 MB/s) | 64 Gbit/s (8000 MB/s) |
| PCI Express 3.0 | 7.877 Gbit/s (984.625 MB/s) | 126.032 Gbit/s (15754 MB/s) |
| PCI Express 4.0 | 15.752 Gbit/s (1969 MB/s) | 252.032 Gbit/s (31504 MB/s) |
Все версии PCI Express имеют обратную и прямую совместимость, это означает, что независимо от того, какую версию поддерживает карта PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе.
Как видно из таблице, основные обновления стандарта PCIe каждый раз резко увеличивали пропускную способность.
При улучшении версии исправлялись ошибки, добавлялись функции и улучшалось управление питанием, но увеличение пропускной способности — это наиболее важное изменение от версии к версии.
Максимальная совместимость с PCIe
Для обеспечения максимальной производительности (т.е. самой высокой пропускной способности) необходимо выбирать самую высокую версию PCIe, которую поддерживает ваша материнская плата, а так же самый большой размер PCIe.
Например, видеокарта PCIe 3.0 x16 обеспечит максимальную производительность только в том случае, если материнская плата также поддерживает PCIe 3.0 и имеет свободный слот PCIe x16. Если материнская плата поддерживает только PCIe 2.0, карта будет работать только до скорости, поддерживаемой PCIe 2.0 т.е. 64 Гбит/с в слоте x16.
Что заменит PCIe в будущем?
Разработчики видеоигр всегда стремятся создавать игры, которые будут еще более реалистичными, но могут сделать это только в том случае, если смогут передавать большие объемы данных, а для этого требуются более быстрые интерфейсы.
PCI Express 5.0, представленная в 2019 году, поддерживает пропускную способность 31,504 ГБ/с на полосу (3938 МБ/с), что вдвое больше, чем у PCIe 4.0.
Мир IT рассматривает и ряд других стандартов интерфейса, отличных от PCIe, но, поскольку они потребуют серьезных изменений в оборудовании, PCIe, похоже, останется лидером в течение длительного времени.
Читайте также: