Proč jsou porty PCI Express na mé základní desce různé velikosti? x16, x8, x4 a x1 Vysvětlení

Obsah:

Video: Proč jsou porty PCI Express na mé základní desce různé velikosti? x16, x8, x4 a x1 Vysvětlení

Video: Proč jsou porty PCI Express na mé základní desce různé velikosti? x16, x8, x4 a x1 Vysvětlení
Video: Windows 10 Pro for WorkStations 2024, Březen
Proč jsou porty PCI Express na mé základní desce různé velikosti? x16, x8, x4 a x1 Vysvětlení
Proč jsou porty PCI Express na mé základní desce různé velikosti? x16, x8, x4 a x1 Vysvětlení
Anonim
Standard PCI Express je jedním ze základních prvků moderních výpočetních technologií, které mají v minulém desetiletí více či méně každý stolní počítač. Povaha spojení je poněkud hmlistá: na novém počítači můžete vidět půl tuctu portů ve třech nebo čtyřech různých velikostech, vše označené jako "PCIE" nebo PCI-E. "Tak proč je zmatek a které mohou skutečně používáte?
Standard PCI Express je jedním ze základních prvků moderních výpočetních technologií, které mají v minulém desetiletí více či méně každý stolní počítač. Povaha spojení je poněkud hmlistá: na novém počítači můžete vidět půl tuctu portů ve třech nebo čtyřech různých velikostech, vše označené jako "PCIE" nebo PCI-E. "Tak proč je zmatek a které mohou skutečně používáte?

Pochopení sběrnice PCI Express

Jako upgrade na původní systém PCI (Peripheral Component Interconnect) má PCI Express jednu obrovskou výhodu, když byla původně vyvinuta počátkem roku 2000: místo sériové sběrnice byla použita sběrnice typu point-to-point access. To znamenalo, že každý jednotlivý port PCI a jeho nainstalované karty by mohly plně využít maximální rychlosti, aniž by se v jedné sběrnici ucpaly vícenásobné karty nebo rozšíření.

V termínech laiků si představte počítač jako restauraci. Starý standard PCI byl jako deli, všichni čekají v jediné řadě, aby se dali sloužit, rychlost obsluhy byla omezena jediným člověkem na pultu. PCI-E je spíše bar, každý patron, který sedí v přiřazeném sedadle, s několika barmany, kteří berou pořádek každého najednou. (Dobře, takže nikdy není možné získat barmana pro každého patrona, ale předstírejme, že je to opravdu skvělá barva.) S vyhrazenými datovými pruhy pro každou rozšiřující kartu nebo periferní zařízení může celý počítač rychleji přistupovat ke komponentům a příslušenství.
V termínech laiků si představte počítač jako restauraci. Starý standard PCI byl jako deli, všichni čekají v jediné řadě, aby se dali sloužit, rychlost obsluhy byla omezena jediným člověkem na pultu. PCI-E je spíše bar, každý patron, který sedí v přiřazeném sedadle, s několika barmany, kteří berou pořádek každého najednou. (Dobře, takže nikdy není možné získat barmana pro každého patrona, ale předstírejme, že je to opravdu skvělá barva.) S vyhrazenými datovými pruhy pro každou rozšiřující kartu nebo periferní zařízení může celý počítač rychleji přistupovat ke komponentům a příslušenství.

Nyní rozšířit naši metaforu deli / bar, představte si, že některé z těchto míst mají více barmanů vyhrazených právě pro ně. Zde přichází myšlenka několika drah.

Život v rychlých pruzích

PCI-E prošel od počátku několika revizí; v současné době nové základní desky obecně používají verzi 3 standardu, přičemž rychlejší verze 4 se stávají stále častější a verze 5 se očekává v roce 2019. Ale různé revize používají stejné fyzické připojení a tato spojení mohou pocházet ze čtyř základních velikostí: x1, x4, x8 a x16. (porty x32 existují, ale jsou extrémně vzácné a obecně nejsou vidět na spotřebním hardwaru.)

Různé fyzické velikosti umožňují různé počty současných datových pinů na základní desce: čím větší je port, tím více připojení na kartě a portu. Tato spojení jsou hovorově označována jako "pruhy", přičemž každá dráha PCI-E se skládá ze dvou signálních párů, z nichž jedna je pro odesílání dat a druhá pro příjem dat. Různé revize standardu PCI-E umožňují různé rychlosti na každém pruhu. Obecně řečeno, čím více pruhů je na jediném PCI-E portu a jeho připojené kartě, tím rychlejší data mohou proudit mezi periferním a zbytkem počítačového systému.
Různé fyzické velikosti umožňují různé počty současných datových pinů na základní desce: čím větší je port, tím více připojení na kartě a portu. Tato spojení jsou hovorově označována jako "pruhy", přičemž každá dráha PCI-E se skládá ze dvou signálních párů, z nichž jedna je pro odesílání dat a druhá pro příjem dat. Různé revize standardu PCI-E umožňují různé rychlosti na každém pruhu. Obecně řečeno, čím více pruhů je na jediném PCI-E portu a jeho připojené kartě, tím rychlejší data mohou proudit mezi periferním a zbytkem počítačového systému.

Vrátit se zpět do naší barové metafory: Pokud si představíte, že každý patron, který sedí v baru jako zařízení PCI-E, pak pruh x1 bude jediný barman, který bude sloužit jednomu zákazníkovi. Ale patron, který sedí v přiřazeném sedadle "x4", by mělčtyřibarmanům, kteří mu přinesli nápoje a jídlo, a sedadlo "x8" by mělo osm barmanů jen pro své nápoje a ten v "x16" sedadle by měl pro něj jen šestnáct barmanů. A teď přestaneme mluvit o barech a barmancích, protože naši špatní metaforní pijáci jsou ohroženi otravou alkoholem.

Jaká periferní zařízení používá porty?

Pro běžnou verzí verze 3.0 PCI Express je maximální přenosová rychlost v síti 8 gigatransferů, termín znamená "všechna data a elektronická režie najednou". V reálném světě je rychlost pro revizi 3 PCI-E o něco méně než jeden gigabajt za sekundu, na pruh.

Takže zařízení, které používá port PCI-E x1, jako je zvuková karta s nízkým výkonem nebo anténa Wi-Fi, může přenášet data do zbytku počítače přibližně na 1 GBps. Karta, která narazí na fyzicky větší slot pro x4 nebo x8, jako je rozšiřující karta USB 3.0, může přenášet data čtyřikrát nebo osmkrát rychleji - a pokud by byly použity více než dva z těchto USB portů přenosová rychlost. Porty PCI-E x16 s teoretickým maximem okolo 15 GBps v revizi 3.0 se používají téměř ve všech moderních grafických kartách navržených společností NVIDIA a AMD.

Neexistují žádné nastavené pokyny, pro které rozšiřující karty budou používat počet jízdních pruhů. Grafické karty mají tendenci používat x16 pouze kvůli maximálnímu přenosu dat, ale samozřejmě nepotřebujete síťovou kartu pro použití portu x16 a šestnácti plných pruhů, pokud je jeho ethernetový port schopen přenést data pouze na jeden gigabit za sekundu ( asi osmá propustnost jednoho PCI-E pruhu - pamatujte, osm bitů na byte). Existuje malé množství pevných disků, které upřednostňují port x4, ale ty se zdály být rychle překonány novým standardem M.2, který může také používat sběrnici PCI-E. Špičkové síťové karty a zařízení pro nadšence, jako jsou adaptéry a řadiče RAID, používají kombinaci formátu x4 a formátu x8.
Neexistují žádné nastavené pokyny, pro které rozšiřující karty budou používat počet jízdních pruhů. Grafické karty mají tendenci používat x16 pouze kvůli maximálnímu přenosu dat, ale samozřejmě nepotřebujete síťovou kartu pro použití portu x16 a šestnácti plných pruhů, pokud je jeho ethernetový port schopen přenést data pouze na jeden gigabit za sekundu ( asi osmá propustnost jednoho PCI-E pruhu - pamatujte, osm bitů na byte). Existuje malé množství pevných disků, které upřednostňují port x4, ale ty se zdály být rychle překonány novým standardem M.2, který může také používat sběrnici PCI-E. Špičkové síťové karty a zařízení pro nadšence, jako jsou adaptéry a řadiče RAID, používají kombinaci formátu x4 a formátu x8.

Nezapomeňte, že velikost portu PCI-E a pruhy nemusí být stejné

Zde je jedna z nejsmutnějších částí nastavení PCI-E: port může mít velikost karty x16, ale má jen dostatek datových pruhů pro něco mnohem méně rychlého, jako je x4.Důvodem je to, že zatímco PCI-E může obsahovat v podstatě neomezené množství jednotlivých připojení, stále existuje praktický limit pro průchodnost čipové sady pruhu. Levnější základní desky s více rozpočtovými čipovými sadami se mohou dostat pouze do jednoho slotu x8, a to i v případě, že tento slot může fyzicky umístit kartu x16. Mezitím základní desky "gamer" budou obsahovat až čtyři sloty PCI-E s rozměry x16 a x16 pro maximální kompatibilitu GPU. (Podrobněji o tom diskutujeme.)

Je zřejmé, že to může způsobit problémy. Pokud vaše základní deska má dvě x16 velikosti slotů, ale jedna z nich má pouze dráhy x4, pak zasunutí vaší nové grafické karty do špatného slotu by mohlo snížit výkon o 75%. To je samozřejmě teoretický výsledek: architektura základních desek znamená, že neuvidíte takový dramatický pokles. To je pravda, že správná karta musí jít do správného slotu.
Je zřejmé, že to může způsobit problémy. Pokud vaše základní deska má dvě x16 velikosti slotů, ale jedna z nich má pouze dráhy x4, pak zasunutí vaší nové grafické karty do špatného slotu by mohlo snížit výkon o 75%. To je samozřejmě teoretický výsledek: architektura základních desek znamená, že neuvidíte takový dramatický pokles. To je pravda, že správná karta musí jít do správného slotu.

Naštěstí kapacita jízdních pruhů specifických PCI slotů je obecně popsána v příručce k počítači nebo základní desce s příkladem, který slot má kapacitu. Pokud nemáte manuál, počet dráh je obecně napsán na PCB základní desky vedle portu, a to takhle:

Také kratší karta x1 nebo x4 může fyzicky zapadnout do delšího slotu x8 nebo x16: počáteční konfigurace pinů elektrických kontaktů ji činí kompatibilní. Karta může být trochu uvolněná fyzicky, ale když je zasunutá na místo v rozšiřujících slotech PC skříně, je to víc než dostatečně robustní. Samozřejmě, pokud jsou kontakty karty fyzicky větší než slot, nelze jej vložit.
Také kratší karta x1 nebo x4 může fyzicky zapadnout do delšího slotu x8 nebo x16: počáteční konfigurace pinů elektrických kontaktů ji činí kompatibilní. Karta může být trochu uvolněná fyzicky, ale když je zasunutá na místo v rozšiřujících slotech PC skříně, je to víc než dostatečně robustní. Samozřejmě, pokud jsou kontakty karty fyzicky větší než slot, nelze jej vložit.

Takže nezapomeňte, že při nákupu rozšíření nebo upgrade karet pro sloty PCI Express musíte mít na paměti jak velikost, tak i velikost pruhu vašich dostupných portů.

Doporučuje: