Kodėl mano pagrindinės plokštės „PCI Express“ prievadai skiriasi? x16, x8, x4 ir x1 paaiškinta

„PCI Express“ standartas yra vienas iš šiuolaikinio skaičiavimo elementų, turintis daugmaž kiekviename per pastarąjį dešimtmetį pagamintą stalinį kompiuterį. Tačiau ryšio pobūdis yra šiek tiek miglotas: naujame kompiuteryje galite pamatyti pusę tuzino trijų ar keturių skirtingų dydžių prievadų, visi pažymėti „PCIE“ arba „PCI-E“. Taigi kodėl kyla painiava ir kurias iš tikrųjų galite naudoti?

Supratimas apie „PCI Express Bus“

Atnaujindamas originalią PCI („Peripheral Component Interconnect“) sistemą, „PCI Express“ turėjo vieną didžiulį pranašumą, kai ji buvo iš pradžių sukurta 2000-ųjų pradžioje: ji naudojo „point-to-point“ prieigos magistralę, o ne nuosekliąją magistralę. Tai reiškė, kad kiekvienas atskiras PCI prievadas ir jo įdiegtos kortelės galėjo visiškai išnaudoti savo maksimalų greitį be kelių kortelių ar išplėtimų, kurie buvo užkišti viename magistralėje.

Paprastai tariant, įsivaizduokite savo stalinį kompiuterį kaip restoraną. Senasis PCI standartas buvo tarsi delikatesas, visi laukė vienoje eilėje, kol bus aptarnauti, o aptarnavimo greitį ribojo vienas žmogus prie kasos. „PCI-E“ yra labiau panašus į barą, kiekvienas globėjas atsisėda tam skirtoje vietoje, o keli barmenai vienu metu vykdo visų įsakymą. (Gerai, todėl niekada negalima iš karto pritraukti barmeno pas kiekvieną globėją, bet apsimeskime, kad tai tikrai puiki juosta.) Turėdami kiekvienos išplėtimo kortelės ar periferinio įrenginio duomenų juostas, visas kompiuteris gali greičiau pasiekti komponentus ir priedus.

Dabar, norėdami išplėsti savo delikatesų / barų metaforą, įsivaizduokite, kad kai kuriose iš tų vietų yra keli barmenai, rezervuoti tik jiems. Čia ir kyla kelių juostų idėja.

Gyvenimas greitaisiais keliais

Nuo pat pradžių PCI-E buvo daug kartų peržiūrėta; Šiuo metu naujose pagrindinėse plokštėse paprastai naudojama 3 standarto versija, o greitesnė 4 versija tampa vis labiau paplitusi, o 5 versija turėtų pasirodyti 2019 m. : x1, x4, x8 ir x16. („x32“ prievadai egzistuoja, tačiau yra labai reti ir paprastai nematomi vartotojų aparatinėje įrangoje.)

Skirtingi fiziniai dydžiai leidžia skirtingų kartų vienu metu prijungti duomenų kaiščius su pagrindine plokšte: kuo didesnis prievadas, tuo daugiau maksimalių ryšių kortelėje ir prievade. Šie ryšiai šnekamojoje kalboje vadinami „juostomis“, o kiekvieną PCI-E juostą sudaro dvi signalizacijos poros, viena skirta duomenims siųsti, kita - duomenims priimti. Skirtingi „PCI-E“ standarto pataisymai leidžia skirtingą greitį kiekvienoje juostoje. Bet paprastai kalbant, kuo daugiau juostų yra viename PCI-E prievade ir jo prijungtoje kortelėje, tuo greičiau duomenys gali tekėti tarp periferinės ir likusios kompiuterio sistemos.

Grįžtant prie mūsų baro metaforos: jei įsivaizduojate, kad kiekvienas mecenatas sėdi bare kaip PCI-E įrenginys, tada x1 juosta būtų vienas barmenas, aptarnaujantis vieną klientą. Bet globėjui, sėdintiam paskirtoje „x4“ vietoje,  keturi  barmenai atnešdavo jam gėrimų ir maisto, o „x8“ sėdynėje - aštuoni barmenai tik jos gėrimams, o „x16“ sėdynėje - didžiulės šešiolika barmenai tik jam. Ir dabar mes nustosime kalbėti apie barus ir barmenis, nes mūsų vargšams metaforiškiems vartotojams gresia apsinuodijimas alkoholiu.

Kokie periferiniai įrenginiai naudoja kokius uostus?

Bendros versijos „PCI Express“ 3.0 versijos maksimalus duomenų perdavimo greitis vienoje juostoje yra aštuoni gigatransferiai - terminas reiškia „visi duomenys ir elektroninės pridėtinės išlaidos vienu metu“. Realiame pasaulyje PCI-E 3 versijos greitis yra šiek tiek mažesnis nei vienas gigabaitas per sekundę juostoje.

SUSIJEDS: Ar dabar tinkamas laikas nusipirkti naują NVIDIA ar AMD vaizdo plokštę?

Taigi įrenginys, kuris naudoja PCI-E x1 prievadą, pvz., Mažos galios garso plokštė ar „Wi-Fi“ antena, gali perduoti duomenis į likusį kompiuterį maždaug 1 GB / s greičiu. Kortelė, kuri atsitrenkia į fiziškai didesnį „x4“ arba „x8“ lizdą, pvz., „USB 3.0“ išplėtimo kortelė, gali perduoti duomenis keturis ar aštuonis kartus greičiau - ir to reikėtų, jei maksimaliai būtų naudojami daugiau nei du iš šių USB prievadų perdavimo sparta. „PCI-E x16“ prievadai, kurių teorinis maksimalus 3.0 versijos maksimalus greitis yra apie 15 GB / s, naudojami beveik visoms šiuolaikinėms vaizdo plokštėms, kurias sukūrė „NVIDIA“ ir „AMD“.

SUSIJ :S: Kas yra M.2 išplėtimo lizdas ir kaip jį naudoti?

Nėra jokių nustatytų gairių, kurios išplėtimo kortelės naudos kurį juostų skaičių. Vaizdo plokštės paprastai naudoja „x16“ tik tam, kad būtų kuo geriau perduotas duomenų, tačiau akivaizdu, kad norint naudoti „x16“ prievadą ir šešiolika pilnų juostų tinklo plokštės nereikia, kai jos „Ethernet“ prievadas gali perduoti duomenis tik vienu gigabitu per sekundę ( maždaug aštuntoji vienos PCI-E juostos pralaidumo dalis - atminkite, aštuoni bitai iki baito). Yra nedaug PCI-E sumontuotų kietojo kūno diskų, kurie teikia pirmenybę x4 prievadui, tačiau atrodo, kad juos greitai aplenkė naujasis M.2 standartas, kuris taip pat gali naudoti PCI-E magistralę. Aukščiausios klasės tinklo plokštėse ir entuziastų įrangoje, tokiose kaip adapteriai ir RAID valdikliai, naudojami x4 ir x8 formatų deriniai.

Atminkite: PCI-E prievado dydis ir juostos gali būti ne tas pats

SUSIJEDS: Kas yra "mikroschemų rinkinys" ir kodėl man tai turėtų rūpėti?

Čia yra viena iš painiausių „PCI-E“ sąrankos dalių: prievadas gali būti x16 kortelės dydžio, tačiau jame yra pakankamai duomenų juostų, kad būtų galima atlikti daug mažiau greitą, pvz., „X4“. Taip yra todėl, kad nors PCI-E gali talpinti iš esmės neribotą kiekį atskirų jungčių, vis tiek yra praktiškas lustų rinkinio pralaidumo ribojimas. Pigesnės pagrindinės plokštės su labiau į biudžetą nukreiptais lustų rinkiniais gali atitikti tik vieną x8 lizdą, net jei toje vietoje fiziškai telpa x16 kortelė. Tuo tarpu „gamer“ pagrindinėse plokštėse bus iki keturių pilnų x16 dydžio ir x16 juostų PCI-E lizdų, kad būtų užtikrintas maksimalus GPU suderinamumas. (Čia mes tai išsamiau aptarėme.)

Akivaizdu, kad tai gali sukelti problemų. Jei jūsų pagrindinėje plokštėje yra du x16 dydžio lizdai, tačiau viename iš jų yra tik x4 juostos, tada įkišę savo puošnią grafikos plokštę į netinkamą lizdą, jos našumas gali sumažėti 75%. Tai, žinoma, teorinis rezultatas: pagrindinių plokščių architektūra reiškia, kad nepamatysite tokio dramatiško nuosmukio. Esmė ta, kad reikiama kortelė turi būti tinkamame lizde.

Laimei, konkrečių PCI lizdų eismo juosta paprastai nurodoma kompiuterio ar pagrindinės plokštės vadove, iliustruojant, kuris lizdas turi kokį pajėgumą. Jei neturite savo vadovo, juostų skaičius paprastai rašomas pagrindinės plokštės, esančios šalia uosto, PCB:

Taip pat trumpesnė „x1“ arba „x4“ kortelė fiziškai gali tilpti į ilgesnį „x8“ arba „x16“ lizdą: pradinė elektrinių kontaktų kaiščių konfigūracija daro ją suderinamą. Fiziškai kortelė gali būti šiek tiek laisva, tačiau prisukta į vietą kompiuterio korpuso išplėtimo angose, ji yra daugiau nei pakankamai tvirta. Natūralu, kad jei kortelės kontaktai yra fiziškai didesni nei lizdas, jos negalima įdėti.

Taigi nepamirškite, kad pirkdami „PCI Express“ lizdų išplėtimo ar atnaujinimo korteles turite atsižvelgti ir į turimų prievadų dydį, ir juostų įvertinimą.

Vaizdo kreditas: Newegg, „Amazon“