PCI ekspressmoduser hva. Driftsmoduser for PCI- og ISA-systembusser

PIO– Når du bruker denne modusen, kontrollerer CPU lesingen av data fra disken, noe som fører til økt belastning på CPU og tregere drift generelt.

ATA 2/EIDE- og ATA 3-standardene gir flere moduser for rask datautveksling med harddisker. Beskrivelsen av disse modusene utgjør en viktig del av standarden, som i stor grad skylder utseendet til disse nye egenskapene. De fleste moderne høyhastighetsharddisker kan operere i såkalte PIO 3- og PIO 4-moduser, der dataoverføringshastigheten er svært høy. Hastigheten på datautveksling med harddisken avhenger av valget av PIO (programmert input/output)-modus. I den tregeste modusen (modus 0) overskrider ikke varigheten av én dataoverføringssyklus 600 ns. Hver syklus overfører 16 biter med data, så den teoretisk mulige overføringshastigheten i modus 0 er 3,3 MB/s. De fleste moderne harddisker støtter PIO 4-modus, der dataoverføringshastigheter når 16,6 MB/s.

Parallelle ATA DMA-datautvekslingsmoduser

DMA – Selve stasjonen kontrollerer dataflyten, leser data inn i eller ut av minnet med liten eller ingen CPU-intervensjon. CPU-en utsteder kommandoer for å utføre en bestemt handling.

Direct Memory Access (DMA)-overføring betyr at, i motsetning til PIO-modus, overføres data direkte fra harddisken til systemminnet (hoved)minnet, utenom CPU. Dette frigjør prosessoren fra det meste av datakommunikasjonen med disken. I tillegg, mens den overfører data fra disk til minne, kan prosessoren utføre annet nyttig arbeid. Det finnes to typer DMA: enkeltord (8-bit) og flerord (16-bit). Enkeltords DMA-moduser ble fjernet fra ATA 3-standarden og senere spesifikasjoner og brukes ikke lenger. DMA-moduser som bruker en vertsadapter som støtter busskontrollteknologi, kalles Bus Master ATA-moduser. I det første tilfellet utføres forespørselsbehandling, bussfangst og dataoverføring av DMA-kontrolleren på hovedkortet. I det andre tilfellet utføres alle disse operasjonene av en ekstra høyhastighetsbrikke, også montert på hovedkortet.

Utvikling av PCI-bussen. Enheter som kjører på PCI-bussen

Lokal PCI-buss

PCI-bussen (Peripheral Component Interconnection) ble annonsert av Intel i 1992 på PC Expo.

32-bits datakobling mellom prosessor og eksterne enheter
opererer med en klokkefrekvens på 33 MHz
Maksimal gjennomstrømning 120 MB/s

Ved arbeid med i486-prosessorer gir PCI-bussen omtrent samme ytelsesindikatorer som VL-bussen.

PCI-bussen er prosessor-uavhengig (VL-bussen kobles direkte til i486-prosessoren).

PCI opererer på 66 MHz.

32 bits – ved 33 MHz (132 MB/s).

64 bits – ved 33 MHz (264 MB/s), 66 MHz (528 MB/s).

Tilkoblede enheter: lydkort, nettverkskort, skjermkort.

Du kan koble kort til PCI-busskontakten: de med strømforsyning: 5 V (nøkkel 50, 51 pinner), 3,3 V (nøkkel 12, 13) og universal (nøkkel 12, 13, 50, 51 pinner). Et 32-bits spor har 62 kontakter på hver side, et 64-bits spor har 94. Denne bussen lar deg koble til opptil fire enheter samtidig, det vil si at den kan ha opptil fire kontakter. For å bruke et større antall tilkoblede enheter, brukes en spesiell brikke - en bussbro - for å koble sammen to busser.

Utvikling av PCI-bussen

№	År	Navn
		PCI v.1.0
		PCI v.2.0 (PCI Plug & Play)
		PCI v.2.1 (PCI Power Manager)
		PCI v.2.2 (PCI Hot Plug)
		PCI-X v.1.0 (Mini PCI)
	2001-2002	PCI-X v.2.0 og PCI Express v.1.0 og PCI v.2.3
		PCI Express v.1.0a (PCI Express mini, PCI Bridge)
		PCI v.3.0, PCI Express x16 (grafikk)
		PCI Express v.1.1
		PCI Express v.2.0
		PCI Express v.3.0
	2013-2014	PCI Express v.4.0

PCI 2.2– 64-bits bussbredde og/eller 66 MHz klokkefrekvens er tillatt, dvs. topp gjennomstrømning opp til 533MB/sek

PCI-X– 64-bit PCI 2.2-versjon med frekvens økt til 133 MHz (toppbåndbredde 1066 MB/sek.)

PCI-X 266(PCI-X DDR), DDR-versjon av PCI-X (effektiv frekvens 266 MHz, ekte 133 MHz med overføring på begge kanter av klokkesignalet, toppbåndbredde 2,1 GB/sek.

PCI-X 533(PCI-X QDDDR)6 QDR-versjon av PCI-X (533 MHz effektiv frekvens, 4,3 GB/s toppbåndbredde)

Mini PCI– PCI med SO-DIMM-stil-kontakt, brukes hovedsakelig for miniatyrnettverk, modem og andre kort i bærbare datamaskiner

Kompakt PCI– standard formfaktor (moduler settes inn fra enden i et skap med en felles buss på bakplanet) og kontakt primært beregnet på industrielle datamaskiner og andre kritiske applikasjoner

Accelerated Graphics Port (AGP)– høyhastighets PCI-versjon optimalisert for grafikkakseleratorer

Reell frekvens – frekvensen som data overføres med (klokkegeneratorfrekvens).

Effektiv frekvens – frekvens som tilsvarer standarden (reell frekvens multiplisert med antall biter som sendes per klokkesyklus). Hvis to biter med data overføres i en klokkesyklus, vil den effektive frekvensen være to ganger den virkelige.

Lokal PCI-buss for mobile PC-er

PCI Express for mobile enheter som ExspressCard-standard.
Bærbare datamaskiner og miniatyrstasjonære PC-er var de første som fikk modulstøtte.

ExpressCard-teknologi har erstattet alle utdaterte parallellbusser; de fleste bruker moderne grensesnitt - PCI Express, USB 3.0

Lokal PCI-buss

Det er ikke mer enn 4 enheter (spor) på én PCI-buss.

PCI Bridge – (bussbro) maskinvare for tilkobling av PCI til andre busser.

Host Bridge hovedbro – for å koble PCI til prosessorbussen
Peer to Peer Bridge - for å koble sammen to PCI-busser

PCI ytelse:

GT/s – giga-overføringer/sekund (milliarder overføringer per sekund). Brukes som en numerisk karakteristikk av hastigheten på arbeid med RAM til Intel-prosessorer.

Faktisk minnehastighet avhenger av prosessoren.

Konvertering til Gbps for PCIe 3.0 (8x):

64GT/s*(128b/130b) – 63,01 Gbps

Lokal PCIe-buss

PCI Express 2.0 signaloverføringshastighet er 5 GT/s, det vil si at gjennomstrømningen er lik 500 MB/s for hver linje.

PCI Express 2.0, som vanligvis bruker 16 baner, gir toveis gjennomstrømming på opptil 8 GB/s.

PCI Experss 2.0-standarden bruker et 8b/10b-kodingsskjema, der 8 biter med data overføres som 10-biters tegn for feilkorrigeringsalgoritmen. Som et resultat får vi 20 % redundans, det vil si en reduksjon i nyttig gjennomstrømning.

PCI Express 3.0 bruker en signaleringshastighet på 8 GY/s, som gir en gjennomstrømning på 1 GB/s per bane (16 GB/s).

PCI Express 3.0 går over til et mer effektivt 1128b/130b-kodingssystem, og eliminerer 20 % redundans.

8 GT/s er en "teoretisk" hastighet, men den faktiske hastigheten kan sammenlignes i ytelse med signalhastigheten på 10 GT/s dersom 8b/10b-kodingsprinsippet ikke ble brukt.

I 2011 kunngjorde PCI SIG PCI Express (PCIe) 4.0-databussstandarden, som vil gi en rekordgjennomstrømning på 16 gigaoverføringer per sekund per kjørefelt, som er det dobbelte av hastighetsgrensen til PCIe 3.0-bussen.

16 GT/s tilsvarer hastigheter på cirka 2 Gb/s per x1 kjørefelt.

USB-buss. Utviklingshistorie, typer, egenskaper. Forskjellen fra IEEE 1394 FireWire

USB-buss

Compaq, DEC, IBM, Intel, NEC, etc. (1993)

Prosjektkrav:

Brukere bør ikke installere brytere og jumpere
Brukere bør ikke demontere systemenheten
det må være en enkelt kontakt for å koble til enheter
I/O-enheter må få strøm via kabel
muligheten til å koble til opptil 127 enheter
støtte for sanntidsenheter
muligheten til å installere utstyr uten å starte på nytt og slå av PC-en
lave produksjonskostnader

USB 1.0 buss

I 1996 var USB 1.0 (Universal Serial Bus) en universell seriell buss.

En industristandard for PC-arkitekturutvidelser med fokus på periferintegrasjon.

2 overføringshastighetsmoduser:

Lav hastighet (1,5 Mbit/s) – tastatur, joystick, mus
Full hastighet (12 bit/s) – modemer, skannere, skrivere

I 1998 USB 1.1 – problemløsninger

USB 2.0 buss

I 2000 USB 2.0

En annen driftsmodus, High Speed 480 Mbit/s, er lagt til for høyhastighetsenheter (HDD, digitale kameraer, etc.).

USB 3.0 buss

I 2008 USB 3.0

USB 3.0 og USB 3.1 Gen1 båndbredde er 5 Gbps.

Det nye USB 3.0-grensesnittet heter SuperSpeed USB.

USB 3.0 forblir fullt kompatibel med eksisterende USB 2.0-utstyr.

For å sikre pålitelig dataoverføring bruker USB 3.0-grensesnittet 8/10 bits koding.

En byte (8 bits) overføres ved hjelp av 10-bits koding, noe som forbedrer overføringspålitelighet på bekostning av gjennomstrømming.

Ø Standarden optimaliserer energiforbruket effektivt

Ø USB 2.0-grensesnittet sjekker kontinuerlig tilgjengeligheten til enheter, som bruker energi

Ø USB 3.0-grensesnittet har fire tilkoblingstilstander, (U0-U3).

1) Tilkoblingstilstanden U0 tilsvarer aktiv dataoverføring.

2) Hvis tilkoblingen er inaktiv, vil muligheten til å motta og overføre data bli deaktivert i U1-tilstand.

3) Tilstand U2 deaktiverer den interne klokken.

4) Tilstand U3 setter enheten i "dvale".

USB 3.0-standarden er bakoverkompatibel med USB 2.0.

USB 2.0-kontaktene forblir på samme sted, men fem nye kontakter er nå plassert dypt i kontakten.

USB 3.1-buss

I 2015 USB 3.1 b og ny USB Type C-kontakt

USB 3.1 SuperSpeed+

En funksjon ved USB 3.1 Gen2 er den teoretiske gjennomstrømningen økt til 10 Gbps

Nye Thunderbolt-kontrollere gir 20 Gbit/s, og lovende 40 Gbit/s

På CES 2015 satte USB-IF-representanter sammen et stativ med et par SSD-er i en RAID 0-array koblet til via USB 3.1. CrystalDisk Benchmark-testverktøyet viste en lineær skrivehastighet på 817 MB/s.

USB Power Delivery 2.0-spesifikasjoner sørger for en økning i strømkapasiteten fra 900 mA for USB 3.0-porter til 5000 mA for USB 3.1

Garantert nok til å drive romslige eksterne harddisker og andre kraftige forbrukere fra én port.

USB Type-C-porten vil etter hvert gi strøm til nesten alle enheter med en effekt på opptil hundre watt.

En spesiell egenskap ved USB-C er den symmetriske utformingen av kontakten, slik at den kan kobles til porten på hver side. Når det gjelder dimensjoner, er den identisk med MicroUSB (8,3 * 2,5 mm).

Åtte USB 3.1-pinner kan brukes samtidig for både filoverføring og skjermtilkobling via DisplayPort.

Resten gir strøm og tilkobling til enheter med det gamle USB 2.0-grensesnittet, som tastaturer og mus.

Forskjellen fra IEEE 1394 FireWire
Serielle grensesnitt FireWire og USB, mens de har felles funksjoner, er vesentlig forskjellige teknologier. Begge bussene gir enkel tilkobling av et stort antall kontrollenheter (127 for USB og 63 for FireWire), noe som gjør det mulig å slå og slå på/av enheter mens systemet kjører. Topologien til begge bussene er ganske nær. USB-huber er en del av kontrollsenteret; deres tilstedeværelse er usynlig for brukeren. Begge bussene har enhetsstrømledninger, men strømkapasiteten for FireWire er betydelig høyere. Begge bussene støtter PnP-systemet (automatisk konfigurasjon på/av) og eliminerer problemet med mangel på adresser, DMA-kanaler og avbrudd. Båndbredde og bussadministrasjon er forskjellig.

USB er rettet mot kontrollenheter koblet til en PC. Dens isokrone overføringer lar bare digitale lydsignaler overføres. Alle overføringer er sentralstyrt og PC-en er den nødvendige kontrollnoden plassert ved roten av busstreetstrukturen. Denne bussen støtter ikke tilkobling av flere PC-er.

FireWire er designet for intensiv kommunikasjon mellom alle enheter som er koblet til den. Isokron trafikk lar deg overføre live video. Bussen krever ikke sentralisert styring fra PC. Det er mulig å bruke bussen til å koble flere PC-er og kontrollenheter til et lokalt nettverk.

Nye digitale video- og lydenheter har innebygde adaptere 1394. Det er mulig å koble tradisjonelle analoge og digitale enheter (spillere, kameraer, skjermer) til FireWire-bussen gjennom grensesnitt og signalomformeradaptere. Standard, ensartede FireWire-kabler og -kontakter erstatter de mange forskjellige forbindelsene mellom forbrukerelektronikkenheter og PC-er. Ulike typer digitale signaler multiplekses på én buss. I motsetning til Ethernet-nettverk krever høyhastighets sanntidsoverføring av datastrømmer over FireWire ikke tilleggsprotokoller. I tillegg er det voldgiftsfasiliteter som garanterer tilgang til bussen innen en gitt tid. Bruken av broer i FireWire-nettverk lar deg isolere trafikken til grupper av noder fra hverandre.

Logisk overflatestruktur av en logisk disk

En logisk disk eller et volum (volum eller partisjon) er en del av en datamaskins langtidsminne, betraktet som en helhet for enkel bruk. Begrepet "logisk disk" brukes i motsetning til "fysisk disk", som refererer til minnet til ett spesifikt diskmedium.

plater se maskinlagringsmedier med direkte tilgang. Konsept direkte adgang betyr at PC-en kan "få tilgang til" sporet der seksjonen med nødvendig informasjon begynner eller hvor ny informasjon må skrives, direkte, uansett hvor stasjonens skrive-/lesehode befinner seg.

Harddisker mer variert:

floppy magnetic disk drives (FMD), ellers kjent som disketter eller disketter;
harddisker (HDD) av typen Winchester;
stasjoner på flyttbare hardmagnetiske disker som bruker Bernoulli-effekten;
optiske CD-stasjoner CD-ROM (Compact Disk ROM);
optiske diskstasjoner av typen CC WORM (Continuous Composite Write Once Read Many - skriv en gang - les mange ganger);
Magneto-optiske diskstasjoner (NMOD), etc.

Magnetiske disker(MD) refererer til magnetiske datamaskinlagringsmedier. Som lagringsmedium bruker de magnetiske materialer med spesielle egenskaper (med en rektangulær hystereseløkke) som gjør det mulig å registrere to magnetiske tilstander - to magnetiseringsretninger. Hver av disse tilstandene er assosiert med binære sifre: 0 og 1. Minnemedier (MD) er de vanligste eksterne lagringsenhetene på PC-er. Disker er harde og fleksible, flyttbare og innebygd i PC-en.

En enhet for å lese og skrive informasjon på en magnetisk disk kalles diskstasjon .

Alle disker: både magnetiske og optiske, er preget av deres diameter eller, med andre ord, formfaktor. De mest brukte stasjonene er 3,5" (89 mm) formfaktorer. 3,5" stasjoner med mindre dimensjoner har høyere kapasitet, kortere tilgangstider og høyere hastigheter for å lese data på rad (overføre), høyere pålitelighet og holdbarhet.

Informasjon om MD (fig. 4.) skrives og leses magnetiske hoder langs konsentriske sirkler - spor (spor). Antall spor på en MD og deres informasjonskapasitet avhenger av typen MD, utformingen av MD-stasjonen, kvaliteten på magnethodene og det magnetiske belegget.

Ris. 4. Logisk struktur av overflaten til en magnetisk disk

Hvert MD-spor er delt inn i sektorer . Sektor- den minste adresserbare enheten for datautveksling mellom en diskenhet og RAM. For at kontrolleren skal finne ønsket sektor på disken, er det nødvendig å gi den alle komponentene i sektoradressen: overflatenummer, sylinder(spor)nummer og sektornummer.

En sektor av et spor inneholder vanligvis 512 byte med data. Datautveksling mellom NMD og OP utføres sekvensielt av et heltall av sektorer.

Klynge- dette er minimumsenheten for informasjonsplassering på en disk, bestående av en eller flere tilstøtende sporsektorer.

Når du skriver og leser informasjon, roterer MD-en rundt sin akse, og magnethodekontrollmekanismen bringer den til sporet som er valgt for å skrive eller lese informasjon.

Data på disker lagres i filer, som vanligvis identifiseres med en seksjon (område, felt) av minnet på disse lagringsmediene.

Fil er et navngitt område med eksternt minne som er tildelt for lagring av en rekke data.

Minnefeltet for den opprettede filen er tildelt som et multiplum av et visst antall klynger. Klynger som er allokert til én fil kan være plassert på hvilken som helst ledig diskplass og er ikke nødvendigvis tilstøtende. Filer som er lagret i klynger spredt over disken kalles fragmentert.

For pakker med magnetiske disker (disker installert på en akse) og for dobbeltsidige disker, introduseres konseptet "sylinder".

Sylinder er et sett med MD-spor plassert i samme avstand fra midten.

Eksterne PC-enheter. Klassifisering og detaljert beskrivelse.

Eksterne enheter

Eksterne lagringsenheter eller eksternt minne
Inndataenheter
Utgangsenheter
Multimedier

Eksternt minne refererer til eksterne PC-enheter og brukes til langtidslagring av all informasjon.

Klassifisering etter egenskaper:

Etter medietype
Etter type design
Basert på prinsippet om å skrive og lese informasjon
Etter tilgangsmetode osv.

Klassifisering av VZU

1) Ekstern

· Tape

· Spole

· Kassett

3) Disk

· Magnetisk

· Kan byttes ut

· Kan ikke erstattes

· Optisk

· Blandet

Disketter

3,5 tommer
1,44 MB
300 rpm

Gir skade:

Forvrengning av diskett
Åpne sikkerhetsgardinen
Eksponering for en magnet

HDD - Hard Disk Drive (HDD) - hard magnetisk disk

Rotasjonshastighet: 7200 rpm, 10000 rpm
Tilkobling: IDE, SATA

Lyd-CD

Diameter 12 cm

· 74-80 minutter med lyd

CD-ROM, CD-R, CD-RW

· 650-700 MB

CD-ROM - skrivebeskyttet

CD-R - skriv en gang

CD-RW - multipel skriving

mini CD (-R, RW)

Diameter 8 cm

· 24 minutter med lyd, 210 MB

Fordeler:

pålitelighet, holdbarhet
lav kostnad

Feil:

Lav lese-/skrivehastighet

DVD (Video Disk) laser med kortere bølgelengde

1) Enkeltlag

Enkeltsidig 4,7 GB
Dobbeltsidig 9,4 GB

2) Dobbeltlag

Enkeltsidig 8,5
Dobbeltsidig 17.1

DVD-ROM - skrivebeskyttet

DVD-R, DVD+R - skriv én gang

DVD-RW, DVD-RW - flere opptak (1000 sykluser)

HD DVD – HD DVD (high definition)

Utvikling: Toshiba i samarbeid med NEC og SANYO

Brukerstøtte: Microsoft, Intel

Blu-ray-plate

Blu-ray Disk (BD) er et optisk plateformat med høy tetthet for lagring av data eller høyoppløselig video, ved bruk av standardplater på 12 og 8 cm i diameter og en blå laser med en bølgelengde på 405 nm.

BD-RE (overskrivbar)

Basert på minnebrikker (opptil 1 TB) (bærbare datamaskiner, netbooks, telefoner, nettbrett)

Fordeler:

De lager ikke støy
Høy lese-/skrivehastighet
Lett vekt

Feil:

Begrenset antall skrivesykluser (100 000)
Høy pris

Streamer

Streamer er en enhet for sikkerhetskopiering av data fra en harddisk til magnetbånd.

Fordeler:

Kapasitet opptil 4 TB
Billig magnetbånd
Pålitelighet
Høy hastighet (opptil 160 Mb/s)

Feil:

Sekvensiell tilgang til data (spol tilbake til ønsket plassering)
Lav søkehastighet
Bare for datastrøm, ekstremt vanskelig å jobbe med individuelle filer

Produsenter: Sony, IBM, Hewlett Packard

Eksterne enheter

Inndataenheter

· tastatur - en enhet for manuelt å legge inn numerisk, tekst og kontrollinformasjon i en datamaskin;

· grafiske nettbrett (digitalisatorer) - for å legge inn grafisk informasjon og bilder manuelt ved å flytte en spesiell peker (penn) over nettbrettet; når du flytter pennen, leses koordinatene til plasseringen automatisk og disse koordinatene legges inn i datamaskinen;

· skannere (lesemaskiner) - for automatisk lesing fra papirmedier og inntasting av maskinskrevne tekster, grafer, bilder, tegninger i datamaskinen;

· pekeenheter (grafiske manipulatorer) - for å legge inn grafisk informasjon på skjermen ved å kontrollere bevegelsen av markøren over skjermen, etterfulgt av å kode markørkoordinatene og legge dem inn i datamaskinen (joystick, mus, styrekule, lyspenn);

· berøringsskjermer - for å legge inn individuelle bildeelementer, programmer eller kommandoer fra en delt skjerm til en datamaskin).

· Digitale foto-/videokameraer lar deg motta videobilder og fotografier direkte i digitalt format.

Utgangsenheter

· plottere (plottere) - for visning av grafisk informasjon på papir;

· skrivere - utskriftsenheter for utmating av informasjon på papir.

Hovedtyper av skrivere:

matrise - bildet er dannet av prikker, hvis utskrift utføres med tynne nåler som slår papiret gjennom et blekkbånd. Tegnene på en linje skrives ut sekvensielt. Antall pinner i skrivehodet bestemmer utskriftskvaliteten. Rimelige skrivere har 9 nåler. Mer avanserte matriseskrivere har 18 og 24 pinner;
inkjet - i skrivehodet er det tynne rør - dyser, gjennom hvilke små dråper blekk kastes på papiret. Skrivehodematrisen inneholder vanligvis fra 12 til 64 dyser. For tiden gir blekkskrivere oppløsninger på opptil 50 punkter per millimeter og utskriftshastigheter på opptil 500 tegn per sekund med utmerket utskriftskvalitet som nærmer seg kvaliteten på laserutskrift. Blekkskrivere utfører også fargeutskrift, men oppløsningen er omtrent halvert;
laser - en elektrografisk metode for bildedannelse brukes. Laseren brukes til å lage en ultratynn lysstråle som sporer konturene til et usynlig elektronisk bilde på overflaten av en forhåndsladet lysfølsom trommel. Etter å ha utviklet den elektroniske Imagination med fargestoff (toner) pulver som fester seg til de utladede områdene, utføres utskrift - overføring av toneren fra trommelen til papiret og fiksering av bildet på papiret ved å varme opp toneren til den smelter. Laserskrivere gir utskrift av høyeste kvalitet med høy hastighet. Fargelaserskrivere er mye brukt.

Brukerdialogverktøy

videoterminaler (monitorer) - enheter for visning av inngangs- og utgangsinformasjon. Videoterminalen består av en videomonitor (skjerm) og en videokontroller (videoadapter). Videokontrollere er en del av datamaskinens systemenhet (plassert på skjermkortet som er installert i hovedkortkontakten). Videomonitorer er eksterne datamaskinenheter. Hovedkarakteristikken til en skjerm er oppløsning, som bestemmes av det maksimale antallet punkter som er plassert horisontalt og vertikalt på skjermen. Moderne skjermer har standard oppløsningsverdier fra 640 X 480 til 1600 X 1200, men i virkeligheten kan det være andre verdier. Både farge- og monokrome skjermer kan brukes;

Hovedkarakteristikken til skjermen er det maksimale antallet punkter som er plassert horisontalt og vertikalt på skjermen.

Skjermstørrelsen bestemmes av diagonalen i tommer

For eksempel: 17"", 42"", 48""

Skjermoppløsning fra 640*480px, 5120*2880px

enheter for taleinngang/-utmating av informasjon. Disse inkluderer ulike akustiske mikrofonsystemer, samt ulike lydsynthesizere som konverterer digitale koder til bokstaver og ord som gjengis gjennom høyttalere eller høyttalere koblet til en datamaskin.

Kommunikasjon og telekommunikasjon

· Nettverksadaptere (modem - modulator-demodulator) brukes til å koble en datamaskin til kommunikasjonskanaler, andre datamaskiner og datanettverk.

· Fakser - Dette er enheter for faksimileoverføring (nøyaktig gjengivelse av en grafisk original (signatur, dokument, etc.) ved hjelp av utskrift) av bilder over telefonnettet.

· Faksmodemer er modemer som kan sende og motta data som en faks.

Eksterne PC-enheter (typer inn-/utgangsporter, klassifisering). Multimedia konsept.

VESA (Video Electronics Standards Association) har publisert DisplayPort 1.3-standarden.

Båndbredde opptil 32,4 Gbps (8,1 Gbps i hver av fire linjer). Tatt i betraktning overføringskostnader, kan den ukomprimerte videostrømhastigheten nå 25,92 Gbps.

Konverter video til vga, dvi, hdvi

HDCP 2.2 og hdmi 2.0-støtte med cec (TV-applikasjoner, kopibeskyttelse)

Støtter 4:2:0-format, brukt i forbruker-TV-grensesnitt

Forbedret evne til å overføre Display Port samtidig med video av andre data, for eksempel USB 3.0

Liste over I/O-porter som vanligvis brukes i en personlig datamaskin:

Parallell (LPT)
Seriell (COM)
Spill
Ethernet-kontakt
PS/2-kontakt (mus)
PS/2-kontakt (tastatur)
VGA-kontakt og andre videoutganger
Lydkontakter for tilkobling av høyttalere, mikrofon osv.

I/O-porter på et ATX formfaktor hovedkort:

1 – PS/2-kontakt (mus); 2 – PS/2-kontakt (tastatur); 3 – Ethernet-utgang; 4 – To USB-kontakter; 5 – Seriell portkontakt; 6 - Parallellportkontakt; 7 – VGA-kontakt; 8 – Spillport; 9 – Lydporter (fra venstre til høyre: linje ut, inngang, mikrofon).

Parallellport (LPT)

Hovedtrekket til en parallellport er samtidig overføring av data over flere linjer. Denne funksjonen bringer LPT nærmere de interne bussene til en datamaskin. Hovedformålet med en parallellport er å koble til eksterne enheter, og i de fleste tilfeller er denne enheten en skriver.

De første versjonene av parallellporten var ensrettet, det vil si at data gjennom kabelen bare kunne overføres i én retning - til den perifere enheten. Deretter ble det introdusert forbedrede LPT-grensesnittstandarder, der data kunne overføres i begge retninger.

Seriell port (COM)

Denne porten har seriell dataoverføring over en enkelt linje. Seriell overføring betyr at biter av informasjon overføres over linjen etter hverandre. I tillegg er dataoverføring på serieporten toveis. Vanligvis brukes COM til å koble til eksterne enheter som en mus eller modem. Portkontakten på datamaskinens hovedkort bruker en 9-pinners DE-9 hannkontakt.

Spillport

I dag finnes ikke denne porten så ofte på hovedkort. I tillegg støttes den ikke av moderne operativsystemer som Windows 7. Den kan imidlertid fortsatt sees på lydkort. Portkontakten er en 15-pinners kontakt.

Som du kan gjette ut fra navnet på porten, er den først og fremst beregnet på å koble til joysticks. En spesiell funksjon ved porten er muligheten til å koble to enheter til den samtidig. I tillegg, i lydkort, brukes ofte spillporten til å koble til MIDI-enheter, for eksempel synthesizere. Siden den er i stand til å arbeide med analoge og analog-til-digitale enheter, er en analog-til-digital-omformer innebygd i mikrokretsen som betjener den.

PS/2-kontakten brukes på en datamaskin for å koble til en mus og/eller tastatur. Til tross for at det ble utviklet for ganske lenge siden, tilbake på midten av 1980-tallet, brukes det fortsatt aktivt i datamaskiner. Noen hovedkort har to universalkontakter som du kan koble både en mus og et tastatur til, mens andre har to separate kontakter for en mus og et tastatur. Den grønne kontakten er for å koble til en mus, den blå kontakten er for et tastatur. Begge kontaktene er laget i mini-DIN-format med 9 pinner.

USB-porten, som vil bli diskutert i detalj i en egen artikkel, er den raskeste, mest allsidige og produktive I/O-porten på moderne datamaskiner. Det er av denne grunn at USB praktisk talt har erstattet mange andre porter. Vanligvis har en datamaskin flere kontakter for tilkobling av USB-enheter.

Multimedia- et interaktivt system som gir samtidig presentasjon av ulike medier - lyd, animert datagrafikk, video. For eksempel, i ett beholderobjekt ( container) kan inneholde tekst, auditiv, grafisk og videoinformasjon, samt muligens en metode for interaktiv interaksjon med den.

Multimedia er et sett med maskinvare og programvare som lar en person kommunisere med en datamaskin ved hjelp av en rekke naturlige miljøer: lyd, video, grafikk, tekst, animasjon osv. Multimediaverktøy inkluderer:

taleinn- og utgangsenheter;
mikrofoner og videokameraer, akustiske og videoavspillingssystemer med forsterkere, lydhøyttalere, store videoskjermer;
lyd- og videokort, videoopptakskort som tar bilder fra en videospiller eller videokamera og legger dem inn i en datamaskin;
skannere;
eksterne masselagringsenheter på optiske disker, ofte brukt til å ta opp lyd- og videoinformasjon
videoredigerere;
profesjonelle grafiske redaktører;
verktøy for å ta opp, lage og redigere lydinformasjon, slik at du kan forberede lydfiler for inkludering i programmer, endre amplituden til signalet, legge til eller fjerne bakgrunnen, klippe eller lime inn blokker med data over en viss tidsperiode;
programmer for å manipulere bildesegmenter, endre farger, paletter;
programmer for implementering av hypertekster, etc.

Våren 1991 fullførte Intel utviklingen av den første prototypeversjonen av PCI-bussen. Ingeniørene fikk i oppgave å utvikle en rimelig og høyytelsesløsning som ville realisere egenskapene til 486-, Pentium- og Pentium Pro-prosessorene. I tillegg var det nødvendig å ta hensyn til feilene som ble gjort av VESA ved utformingen av VLB-bussen (den elektriske belastningen tillot ikke å koble til mer enn 3 utvidelseskort), samt å implementere automatisk enhetskonfigurasjon.

I 1992 dukket den første versjonen av PCI-bussen opp, Intel kunngjorde at bussstandarden ville være åpen, og opprettet PCI Special Interest Group. Takket være dette har enhver interessert utviklere muligheten til å lage enheter for PCI-bussen uten å måtte kjøpe en lisens. Den første versjonen av bussen hadde en klokkefrekvens på 33 MHz, kunne være 32- eller 64-bit, og enheter kunne operere med signaler på 5 V eller 3,3 V. Teoretisk var bussgjennomstrømningen 133 MB/s, men i virkeligheten gjennomstrømningen var ca. 80 MB/s

Hovedtrekk:

bussfrekvens - 33,33 eller 66,66 MHz, synkron overføring;
bussbredde - 32 eller 64 biter, multiplekset buss (adresse og data overføres over samme linjer);
toppgjennomstrømming for 32-bitsversjonen som opererer ved 33,33 MHz er 133 MB/s;
minneadresseplass - 32 biter (4 byte);
adresserom for I/O-porter - 32 bits (4 byte);
konfigurasjonsadresserom (for én funksjon) - 256 byte;
spenning - 3,3 eller 5 V.

Bilder av koblinger:

MiniPCI - 124 pins
MiniPCI Express MiniSata/mSATA - 52 pins

Apple MBA SSD, 2012
Apple SSD, 2012
Apple PCIe SSD
MXM, grafikkort, 230 / 232 pins
MXM2 NGIFF 75 pinner NØKKEL EN PCIe x2 NØKKEL B PCIe x4 Sata SMBus
MXM3, grafikkort, 314 pins
PCI 5V
PCI Universal
PCI-X 5v
AGP Universal
AGP 3.3v
AGP 3.3 v + ADS Power
PCIe x1
PCIe x16
Egendefinert PCIe
ISA 8bit
ISA 16bit
eISA
VESA
NuBus
PDS
PDS
Apple II/GS Expasion-spor
PC/XT/AT ekspansjonsbuss 8 bit
ISA (industristandardarkitektur) - 16 bit
eISA
MBA - Micro Bus-arkitektur 16 bit
MBA - Micro Bus-arkitektur med 16 bit video
MBA - Micro Bus-arkitektur 32 bit
MBA - Micro Bus-arkitektur med 32 bit video
ISA 16 + VLB (VESA)
Prosessor Direct Slot PDS
601-prosessor direktespor PDS
LC-prosessor Direkte spor PERCH
NuBus
PCI (Peripheral Computer Interconnect) - 5v
PCI 3.3v
CNR (kommunikasjon / nettverksstigning)
AMR (lyd-/modemstigning)
ACR (Advanced Communication Riser)
PCI-X (Perifer PCI) 3,3v
PCI-X 5v
PCI 5v + RAID-alternativ - ARO
AGP 3.3v
AGP 1,5v
AGP Universal
AGP Pro 1.5v
AGP Pro 1,5v+ADC strøm
PCIe (periferal component interconnect express) x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

PCI 2.0

Den første versjonen av grunnstandarden som ble utbredt brukte både kort og spor med en signalspenning på kun 5 volt. Maksimal gjennomstrømning - 133 MB/s.

PCI 2.1 - 3.0

De skilte seg fra versjon 2.0 ved muligheten for samtidig drift av flere bussmastere (engelsk bus-master, den såkalte konkurransemodusen), samt utseendet til universelle utvidelseskort som er i stand til å operere både i spor med en spenning på 5 volt , og i spor som bruker 3,3 volt (med en frekvens på henholdsvis 33 og 66 MHz). Maksimal gjennomstrømning for 33 MHz er 133 MB/s, og for 66 MHz er den 266 MB/s.

Versjon 2.1 - arbeid med kort designet for en spenning på 3,3 volt, og tilstedeværelsen av passende kraftledninger var valgfri.
Versjon 2.2 - utvidelseskort laget i samsvar med disse standardene har en universell strømkontaktnøkkel og kan fungere i mange senere typer PCI-bussspor, så vel som, i noen tilfeller, i versjon 2.1-spor.
Versjon 2.3 - Inkompatibel med PCI-kort designet for å bruke 5 volt, til tross for fortsatt bruk av 32-bits spor med en 5 volt nøkkel. Utvidelseskort har en universalkontakt, men kan ikke fungere i 5-volts spor fra tidligere versjoner (opptil 2.1 inkludert).
Versjon 3.0 - fullfører overgangen til 3,3 volt PCI-kort, 5 volt PCI-kort støttes ikke lenger.

PCI 64

En utvidelse av den grunnleggende PCI-standarden, introdusert i versjon 2.1, som dobler antall datafelt, og dermed gjennomstrømmingen. PCI 64-sporet er en utvidet versjon av det vanlige PCI-sporet. Formelt sett er kompatibiliteten til 32-bits kort med 64-bits spor (forutsatt at det er en felles støttet signalspenning) full, men kompatibiliteten til et 64-bits kort med 32-bits spor er begrenset (i alle fall vil det være tap av ytelse). Fungerer med en klokkefrekvens på 33 MHz. Maksimal gjennomstrømning - 266 MB/s.

Versjon 1 - bruker et 64-bits PCI-spor og en spenning på 5 volt.
Versjon 2 - bruker et 64-bits PCI-spor og en spenning på 3,3 volt.

PCI 66

PCI 66 er en 66 MHz utvikling av PCI 64; bruker 3,3 volt i sporet; kortene har en universal eller 3,3 V formfaktor.Paks gjennomstrømming er 533 MB/s.

PCI 64/66

Kombinasjonen av PCI 64 og PCI 66 tillater fire ganger dataoverføringshastigheten til den grunnleggende PCI-standarden; bruker 64-bits 3.3V-spor, kun kompatible med universelle, og 3.3V 32-bits utvidelseskort. PCI64/66-standardkort har enten en universell (men med begrenset kompatibilitet med 32-bits spor) eller en 3,3-volts formfaktor (det siste alternativet er fundamentalt uforenlig med 32-biters 33-MHz spor av populære standarder). Maksimal gjennomstrømning - 533 MB/s.

PCI-X

PCI-X 1.0 er en utvidelse av PCI64-bussen med tillegg av to nye driftsfrekvenser, 100 og 133 MHz, samt en egen transaksjonsmekanisme for å forbedre ytelsen når flere enheter opererer samtidig. Generelt bakoverkompatibel med alle 3,3V og generiske PCI-kort. PCI-X-kort er vanligvis implementert i et 64-bit 3.3B-format og har begrenset bakoverkompatibilitet med PCI64/66-spor, og noen PCI-X-kort er i et universelt format og er i stand til å fungere (selv om dette nesten ikke har noen praktisk verdi ) i en vanlig PCI 2.2/2.3. I vanskelige tilfeller, for å være helt trygg på funksjonaliteten til kombinasjonen av hovedkort og utvidelseskort, må du se på kompatibilitetslistene til produsentene av begge enhetene.

PCI-X 2.0

PCI-X 2.0 - ytterligere utvidelse av egenskapene til PCI-X 1.0; frekvenser på 266 og 533 MHz er lagt til, samt paritetsfeilkorrigering under dataoverføring (ECC). Tillater oppdeling i 4 uavhengige 16-bits busser, som utelukkende brukes i innebygde og industrielle systemer; Signalspenningen er redusert til 1,5 V, men kontaktene er bakoverkompatible med alle kort som bruker en signalspenning på 3,3 V. Foreløpig for det ikke-profesjonelle segmentet av høyytelses datamaskinmarkedet (kraftige arbeidsstasjoner og startnivåservere) ), der den brukes PCI-X-buss; svært få hovedkort som støtter bussen produseres. Et eksempel på et hovedkort for dette segmentet er ASUS P5K WS. I det profesjonelle segmentet brukes den i RAID-kontrollere og SSD-stasjoner for PCI-E.

Mini PCI

Formfaktor PCI 2.2, beregnet for bruk hovedsakelig i bærbare datamaskiner.

PCI Express

PCI Express, eller PCIe, eller PCI-E (også kjent som 3GIO for 3. generasjons I/O; må ikke forveksles med PCI-X og PXI) - datamaskin buss(selv om det på det fysiske nivået ikke er en buss, som er en punkt-til-punkt-forbindelse), ved hjelp av programvaremodell PCI-busser og en høyytelses fysisk protokoll basert på seriell dataoverføring. Utviklingen av PCI Express-standarden ble startet av Intel etter å ha forlatt InfiniBand-bussen. Offisielt dukket den første grunnleggende PCI Express-spesifikasjonen opp i juli 2002. Utviklingen av PCI Express-standarden er utført av PCI Special Interest Group.

I motsetning til PCI-standarden, som brukte en felles buss for dataoverføring med flere enheter koblet parallelt, er PCI Express generelt et pakkenettverk med stjernetopologi. PCI Express-enheter kommuniserer med hverandre gjennom et medium dannet av brytere, med hver enhet direkte koblet med en punkt-til-punkt-forbindelse til bryteren. I tillegg støtter PCI Express-bussen:

hot swap-kort;
garantert båndbredde (QoS);
energiledelse;
overvåke integriteten til overførte data.

PCI Express-bussen er kun ment å brukes som en lokal buss. Siden PCI Express-programvaremodellen i stor grad er arvet fra PCI, kan eksisterende systemer og kontrollere modifiseres for å bruke PCI Express-bussen ved kun å erstatte det fysiske laget, uten å endre programvaren. Den høye ytelsen til PCI Express-bussen gjør at den kan brukes i stedet for AGP-busser, og enda mer PCI og PCI-X. De facto erstattet PCI Express disse bussene i personlige datamaskiner.

MiniCard (Mini PCIe) - erstatning for Mini PCI-formfaktoren. Minikortkontakten har følgende busser: x1 PCIe, 2.0 og SMBus.
- M.2 er den andre versjonen av Mini PCIe, opptil x4 PCIe og SATA.
ExpressCard - lik PCMCIA formfaktor. ExpressCard-kontakten støtter x1 PCIe- og USB 2.0-busser; ExpressCard-kort støtter hot plugging.
AdvancedTCA, MicroTCA - formfaktor for modulært telekommunikasjonsutstyr.
Mobile PCI Express Module (MXM) er en industriell formfaktor laget for bærbare datamaskiner av NVIDIA. Den brukes til å koble til grafikkakseleratorer.
PCI Express-kabelspesifikasjonene tillater at lengden på en tilkobling når titalls meter, noe som gjør det mulig å lage en datamaskin hvis eksterne enheter er plassert på en betydelig avstand.
StackPC er en spesifikasjon for bygging av stablebare datasystemer. Denne spesifikasjonen beskriver utvidelseskontaktene StackPC, FPE og deres relative posisjoner.

Til tross for at standarden tillater x32 linjer per port, er slike løsninger fysisk ganske klumpete og er ikke tilgjengelige.

År utgivelse	Versjon PCI Express	Koding	Hastighet overføringer	Båndbredde på x linjer
År utgivelse	Versjon PCI Express	Koding	Hastighet overføringer	×1	×2	× 4	× 8	×16
2002	1.0	8b/10b	2,5 GT/s	2	4	8	16	32
2007	2.0	8b/10b	5 GT/s	4	8	16	32	64
2010	3.0	128b/130b	8 GT/s	~7,877	~15,754	~31,508	~63,015	~126,031
2017	4.0	128b/130b	16 GT/s	~15,754	~31,508	~63,015	~126,031	~252,062
2019	5.0	128b/130b	32 GT/s	~32	~64	~128	~256	~512

PCI Express 2.0

PCI-SIG ga ut PCI Express 2.0-spesifikasjonen 15. januar 2007. Nøkkelinnovasjoner i PCI Express 2.0:

Økt gjennomstrømning: båndbredde på én linje 500 MB/s, eller 5 GT/s ( Gigatransaksjoner/s).
Det er gjort forbedringer i overføringsprotokollen mellom enheter og programvaremodellen.
Dynamisk hastighetskontroll (for å kontrollere kommunikasjonshastigheten).
Båndbreddevarsel (for å varsle programvare om endringer i busshastighet og -bredde).
Tilgangskontrolltjenester - Valgfrie punkt-til-punktjoner.
Tidsavbruddskontroll for utførelse.
Tilbakestilling av funksjonsnivå er en valgfri mekanisme for å tilbakestille PCI-funksjoner i en PCI-enhet.
Omdefinering av strømgrensen (for å omdefinere sporstrømgrensen når du kobler til enheter som bruker mer strøm).

PCI Express 2.0 er fullt kompatibel med PCI Express 1.1 (gamle vil fungere i hovedkort med nye kontakter, men bare med en hastighet på 2,5 GT/s, siden gamle brikkesett ikke kan støtte doble dataoverføringshastigheter; nye videoadaptere vil fungere uten problemer i gamle PCI Express 1.x-kontakter).

PCI Express 2.1

Når det gjelder fysiske egenskaper (hastighet, kobling) tilsvarer det 2.0; i programvaredelen er det lagt til funksjoner som planlegges fullt implementert i versjon 3.0. Siden de fleste hovedkort selges med versjon 2.0, kan du ikke bruke 2.1-modus hvis du kun har et skjermkort med 2.1.

PCI Express 3.0

I november 2010 ble spesifikasjonene for PCI Express 3.0 godkjent. Grensesnittet har en dataoverføringshastighet på 8 GT/s ( Gigatransaksjoner/s). Men til tross for dette ble den faktiske gjennomstrømningen fortsatt doblet sammenlignet med PCI Express 2.0-standarden. Dette ble oppnådd takket være et mer aggressivt 128b/130b-kodingsskjema, der 128 biter med data sendt over bussen er kodet i 130 biter. Samtidig opprettholdes full kompatibilitet med tidligere versjoner av PCI Express. PCI Express 1.x- og 2.x-kort vil fungere i spor 3.0, og omvendt vil et PCI Express 3.0-kort fungere i spor 1.x og 2.x.

PCI Express 4.0

PCI Special Interest Group (PCI SIG) uttalte at PCI Express 4.0 kunne standardiseres før slutten av 2016, men i midten av 2016, da en rekke brikker allerede var under forberedelse for produksjon, rapporterte media at standardisering var forventet tidlig i 2017 . vil ha en gjennomstrømning på 16 GT/s, det vil si at den vil være dobbelt så rask som PCIe 3.0.

Legg igjen din kommentar!

PCI Express-standarden er et av grunnlaget for moderne datamaskiner. PCI Express-spor har lenge inntatt en sterk plass på alle stasjonære datamaskiners hovedkort, og har fortrengt andre standarder, for eksempel PCI. Men selv PCI Express-standarden har sine egne variasjoner og tilkoblingsmønstre som skiller seg fra hverandre. På nye hovedkort, fra rundt 2010, kan du se en hel spredning av porter på ett hovedkort, utpekt som PCIE eller PCI-E, som kan variere i antall linjer: én x1 eller flere x2, x4, x8, x12, x16 og x32.

Så la oss finne ut hvorfor det er slik forvirring blant den tilsynelatende enkle PCI Express-porten. Og hva er hensikten med hver PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 og x32 standard?

Hva er PCI Express-bussen?

Tilbake på 2000-tallet, da overgangen fant sted fra den aldrende PCI-standarden (utvidelse - sammenkobling av perifere komponenter) til PCI Express, hadde sistnevnte en enorm fordel: i stedet for en seriell buss, som var PCI, en punkt-til-punkt adkomstbuss ble brukt. Dette betydde at hver enkelt PCI-port og kortene installert i den kunne dra full nytte av den maksimale båndbredden uten å forstyrre hverandre, slik som skjedde med en PCI-tilkobling. På den tiden var antallet perifere enheter satt inn i utvidelseskort rikelig. Nettverkskort, lydkort, TV-tunere og så videre - alle krevde en tilstrekkelig mengde PC-ressurser. Men i motsetning til PCI-standarden, som brukte en felles buss for dataoverføring med flere enheter koblet parallelt, er PCI Express, generelt sett, et pakkenettverk med en stjernetopologi.

PCI Express x16, PCI Express x1 og PCI på ett kort

I lekmannstermer, se for deg din stasjonære PC som en liten butikk med en eller to selgere. Den gamle PCI-standarden var som en dagligvarebutikk: alle ventet i samme kø for å bli servert, og opplevde hastighetsproblemer med begrensning av én selger bak disken. PCI-E er mer som et hypermarked: hver kunde følger sin egen individuelle rute for dagligvarer, og i kassen tar flere kasserere bestillingen på en gang.

Det er klart at et hypermarked er flere ganger raskere enn en vanlig butikk når det gjelder servicehastighet, på grunn av at butikken ikke har råd til kapasiteten til mer enn én selger med ett kassaapparat.

Også med dedikerte databaner for hvert utvidelseskort eller innebygde hovedkortkomponenter.

Påvirkningen av antall linjer på gjennomstrømning

Nå, for å utvide vår butikk- og hypermarkedsmetafor, forestille seg at hver avdeling av hypermarkedet har sine egne kasserer reservert kun for dem. Det er her ideen om flere databaner kommer inn.

PCI-E har gått gjennom mange endringer siden oppstarten. I disse dager bruker nye hovedkort vanligvis versjon 3 av standarden, med den raskere versjonen 4 som blir mer vanlig, med versjon 5 forventet i 2019. Men forskjellige versjoner bruker de samme fysiske forbindelsene, og disse forbindelsene kan lages i fire hovedstørrelser: x1, x4, x8 og x16. (x32-porter finnes, men er ekstremt sjeldne på vanlige hovedkort).

De forskjellige fysiske størrelsene på PCI-Express-porter gjør det mulig å tydelig dele dem med antall samtidige tilkoblinger til hovedkortet: Jo større porten er fysisk, jo flere maksimale tilkoblinger kan den overføre til kortet eller omvendt. Disse forbindelsene kalles også linjer. En linje kan betraktes som et spor som består av to signalpar: en for å sende data og den andre for å motta.

Ulike versjoner av PCI-E-standarden tillater forskjellige hastigheter på hver bane. Men generelt sett, jo flere baner det er på en enkelt PCI-E-port, desto raskere kan data flyte mellom den eksterne enheten og resten av datamaskinen.

Tilbake til metaforen vår: hvis vi snakker om én selger i en butikk, vil x1-stripen være denne eneste selgeren som betjener én klient. En butikk med 4 kasser har allerede 4 linjer x4. Og så videre, du kan tilordne kasserere med antall linjer, multiplisere med 2.

Diverse PCI Express-kort

Typer enheter som bruker PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 og x32

For PCI Express 3.0-versjonen er den totale maksimale dataoverføringshastigheten 8 GT/s. I virkeligheten er hastigheten for PCI-E 3-versjonen litt mindre enn én gigabyte per sekund per kjørefelt.

Dermed vil en enhet som bruker PCI-E x1-porten, for eksempel et laveffekts lydkort eller Wi-Fi-antenne, kunne overføre data med en maksimal hastighet på 1 Gbps.

Et kort som fysisk passer inn i et større spor - x4 eller x8, for eksempel vil et USB 3.0-utvidelseskort kunne overføre data henholdsvis fire eller åtte ganger raskere.

Overføringshastigheten til PCI-E x16-porter er teoretisk begrenset til en maksimal båndbredde på omtrent 15 Gbps. Dette er mer enn nok i 2017 for alle moderne grafikkort utviklet av NVIDIA og AMD.

De fleste diskrete grafikkort bruker et PCI-E x16-spor

PCI Express 4.0-protokollen tillater bruk av 16 GT/s, og PCI Express 5.0 vil bruke 32 GT/s.

Men for øyeblikket er det ingen komponenter som kan bruke dette antallet baner med maksimal gjennomstrømning. Moderne avanserte grafikkort bruker vanligvis x16 PCI Express 3.0. Det gir ingen mening å bruke de samme banene for et nettverkskort som bare vil bruke ett felt på x16-porten, siden Ethernet-porten bare er i stand til å overføre data opptil én gigabit per sekund (som er omtrent en åttendedel av gjennomstrømmingen til ett PCI-E-felt - husk: åtte bits i en byte).

Det er PCI-E SSD-er på markedet som støtter x4-porten, men de ser ut til å bli erstattet av den raskt utviklende nye M.2-standarden. for SSD-er som også kan bruke PCI-E-bussen. High-end nettverkskort og entusiastmaskinvare som RAID-kontrollere bruker en kombinasjon av x4- og x8-formater.

PCI-E-porter og banestørrelser kan variere

Dette er et av de mest forvirrende problemene med PCI-E: en port kan lages i x16-formfaktoren, men ikke ha nok baner til å frakte data gjennom for eksempel bare x4. Dette er fordi selv om PCI-E kan bære et ubegrenset antall individuelle tilkoblinger, er det fortsatt en praktisk grense for brikkesettets båndbreddekapasitet. Billigere hovedkort med lavere brikkesett kan bare ha ett x8-spor, selv om det sporet fysisk kan romme et x16-formfaktorkort.

I tillegg inkluderer hovedkort rettet mot spillere opptil fire fulle PCI-E-spor med x16 og samme antall baner for maksimal båndbredde.

Det er klart at dette kan skape problemer. Hvis hovedkortet har to x16-spor, men ett av dem bare har x4-baner, vil det å legge til et nytt grafikkort redusere ytelsen til det første med så mye som 75 %. Dette er selvfølgelig kun et teoretisk resultat. Arkitekturen til hovedkort er slik at du ikke vil se et kraftig fall i ytelsen.

Riktig konfigurasjon av to skjermkort bør bruke nøyaktig to x16-spor hvis du vil ha maksimal komfort fra en tandem på to skjermkort. Håndboken på kontoret vil hjelpe deg å finne ut hvor mange linjer et bestemt spor har på hovedkortet ditt. produsentens nettsted.

Noen ganger merker produsenter til og med antall linjer på hovedkortets PCB ved siden av sporet

Du må vite at et kortere x1- eller x4-kort fysisk kan passe inn i et lengre x8- eller x16-spor. Pinnekonfigurasjonen til de elektriske kontaktene gjør dette mulig. Naturligvis, hvis kortet er fysisk større enn sporet, vil du ikke kunne sette det inn.

Husk derfor at når du kjøper utvidelseskort eller oppgraderer nåværende, må du alltid huske både størrelsen på PCI Express-sporet og antall baner som kreves.

Driftsmodusene til PCI- og ISA-systembussene er svært viktige. Innstilling av feil verdier kan føre til ustabil drift av utvidelseskort og konflikter mellom dem. Alternativer plassering - element BRUKSETT FUNKSJONER OPPSETT Avansert(AWARD BIOS 6.0), Avanserte brikkesettfunksjoner

PCI 2.1-støtte- støtte for PCI-bussspesifikasjon 2.1. For alle moderne datamaskiner må denne modusen være aktivert (Aktivert). Et unntak er bare mulig hvis datamaskinen har eldre utvidelseskort for PCI-bussen som ikke støtter denne spesifikasjonen. Men da vil noen PCI-kort nekte å fungere.

CPU til PCI skrivebuffer- bruk av buffer ved sending av data fra prosessoren til PCI-bussen. Inkludering (Aktivert) Denne modusen har en positiv effekt på hastigheten til datamaskinen.

PCI rørledning- inkludering (Aktivert) Dette alternativet kombinerer akkumulering av data fra prosessoren til PCI-bussen med deres pipeline-behandling, noe som naturligvis øker ytelsen.

PCI Dynamic Bursting- aktiver pakkedataoverføringsmodus via PCI-bussen. For å forbedre ytelsen må dette alternativet være aktivert.

PCI Master Om WS Write- deaktivere forsinkelsen i utvekslingen mellom masterenheter på PCI-bussen og RAM. Når den er slått på (Aktivert) Denne modusen øker den generelle ytelsen til datamaskinen, men hvis utvidelseskort er ustabile, må dette alternativet slås av (Funksjonshemmet).

Forsinket transaksjon (PCI Delay Transaction)- Aktivering av denne parameteren lar deg få tilgang til både trege ISA-kort og raske PCI-kort samtidig, noe som øker den totale ytelsen betydelig. Deaktivering av dette alternativet gjør det umulig å få tilgang til enheter som bruker PCI-bussen når du får tilgang til kort som er koblet til ISA-bussen. Naturligvis, hvis du bruker ISA-kort i datamaskinen, må denne parameteren være aktivert (Aktivert).

Peer samtidighet- tillater parallell drift av flere enheter koblet til PCI-bussen. Naturligvis, for å sikre maksimal ytelse, må parameteren være aktivert (Aktivert). Men ikke alle utvidelseskort – spesielt eldre – støtter denne funksjonen. Hvis du, etter å ha aktivert dette alternativet, opplever ustabil drift av datamaskinen, spesifiser verdien Funksjonshemmet.

Passiv utgivelse- tillater parallell drift av PCI- og ISA-busser. Inkludering (Aktivert) Dette alternativet har en positiv effekt på ytelsen til datamaskinen.

PCI Latency Timer- det maksimale antallet PCI-buss-klokkesykluser der en enhet koblet til denne bussen kan holde bussen opptatt i tilfelle en annen enhet også trenger tilgang til bussen. Vanligvis er en bussholdeplass på 32 sykluser tillatt. Hvis feilmeldinger om individuelle utvidelseskort vises eller deres drift er ustabil, øker du denne verdien.

16-biters I/O-gjenopprettingstid- indikerer forsinkelsen i klokkesykluser etter utstedelse av en lese- eller skriveforespørsel og selve operasjonen for seksten-bits utvidelseskort koblet til ISA-bussen. Til å begynne med kan du prøve å sette minimumsforsinkelsen til 1 klokkesyklus. Hvis det oppstår feil når du arbeider med slike enheter, øk forsinkelsen (maksimalt 4 klokkesykluser). Hvis det ikke er noen seksten-bits utvidelseskort koblet til ISA-bussen i det hele tatt, kan du spesifisere verdien N.A. .

AGP buss og skjermkort

Alternativ Plassering - Menyelementer OPPSETT AV BIOS-FUNKSJONER, OPPSETT AV BRIKSETTFUNKSJONER Og INTEGRERT PERIFERT(AWARD BIOS 4.51PG og AMIBIOS 1.24), Avansert(AWARD BIOS 6.0), Avanserte brikkesettfunksjoner Og Integrert periferiutstyr(AWARD BIOS 6.0PG og AMIBIOS 1.45).

AGP Aperture Size (Graphics Aperture Size, Graphics Windows Size)- den maksimale størrelsen på RAM som kan brukes til å lagre teksturer på et skjermkort med et AGP-grensesnitt. Som regel er 64 MB optimalt.

AGP-2X (4X, 8X)-modus (AGP 4X støttet, AGP 8X støttet)- støtte for AGP2x-modus (4X, 8X). Denne parameteren bør bare stilles inn hvis skjermkortet som er koblet til AGP-bussen er i stand til å fungere i disse modusene uten problemer. For alle moderne skjermkort må støtte være aktivert (Aktivert).

AGP-modus (AGP-kapasitet)- lar deg spesifisere AGP-modusen som brukes. Alle moderne skjermkort må støtte 8X-modus.

AGP Master1 WS Write- legge til en ventesyklus når du skriver data via AGP-bussen. Som regel er det ikke behov for dette, og det er bedre å deaktivere dette alternativet (Funksjonshemmet), og bare hvis skjermkortet etter det begynte å fungere ustabilt, dukket det opp artefakter, spesielt i spill, slå på (Aktivert) ekstra ventetid.

AGP Rask skriving- faktisk lik alternativet AGP Master1 WS Write. Når den er slått på (Aktivert) Med dette alternativet registreres data uten forsinkelse når den er slått av (Funksjonshemmet)én ventesyklus legges til.

AGP Master1 WS Lest- legge til en ventesyklus ved lesing av data via AGP-bussen. Anbefalingene er de samme.

AGP til DRAM Prefetch- aktiver forhåndshentingsmodus når neste data leses automatisk. Bruk (Aktivert) Dette alternativet forbedrer ytelsen.

PCI/VGA Palett Snoop- lar deg synkronisere fargene på skjermkortet og bildet tatt ved hjelp av et videoinngangskort (videoredigeringskort). Hvis videofargene ikke vises riktig under opptak, aktiverer du alternativet (Aktivert).

Tilordne IRQ for VGA- Aktivering av dette alternativet instruerer å reservere avbruddet for skjermkortet. Selv om de fleste moderne skjermkort ikke trenger et separat avbrudd, fra et synspunkt om kompatibilitet og stabilitet, er det fortsatt bedre å aktivere dette alternativet (Aktivert). Og bare i tilfelle mangel på gratis avbrudd (med et stort antall utvidelseskort) kan du prøve å forlate reservasjonen (Funksjonshemmet).

Lesere av siden husker sikkert vårt lignende prosjekt, som vi allerede gjennomførte for rundt to og et halvt år siden. Vi analysert PCI Express-båndbredde i november 2004, da PCI Express-grensesnittet (PCIe) fortsatt var nytt og ikke ga en betydelig fordel i forhold til AGP-skjermkort. I dag har nesten alle nye datamaskiner et PCI Express-grensesnitt, det brukes også til å koble til et skjermkort, både innebygd og eksternt. I løpet av den siste tiden har skjermkort gjort betydelige fremskritt, så det virket for oss som om det var på tide med en ny analyse som ville svare på spørsmålet: hvor mye bussbåndbredde trenger et skjermkort egentlig?

PCI Express-grensesnittet drev raskt veksten i grafikkindustrien da det tillot nVidia og ATi/AMD å installere to eller til og med fire skjermkort i en datamaskin. I tillegg kreves PCI Express for utvidelseskort med høye båndbreddekrav, for eksempel RAID-kontrollere, gigabit-nettverksadaptere eller fysiske akseleratorer for 3D-applikasjoner og spill. Behandlingskraften til ekstra grafikkort kan brukes til å øke ytelsen ved høye oppløsninger, legge til visuelle funksjoner eller øke hastigheten ved standardoppløsninger og kvalitetsinnstillinger. Det siste alternativet er imidlertid ikke alltid interessant, siden mange moderne skjermkort er kraftige nok for standardoppløsninger på 1024x768 og 1280x1024. Vekstpotensialet til ATi CrossFire og nVidia SLI-løsninger er imponerende, men begge løsningene krever en passende plattform. Men det er ingen universal, det vil si et hovedkort som støtter CrossFire og SLI på samme tid. I hvert fall for nå.

Konfigurasjoner med to og fire skjermkort er imidlertid bare en del av grafikkmarkedet. De fleste datamaskiner og oppgraderingsscenarier er fortsatt bygget på ett enkelt grafikkort, og det er grunnen til at vi valgte å ikke utvide PCI Express-skaleringstestene våre til to grafikkort. Vi tok vanlige high-end ATi- og nVidia-skjermkort og satte dem gjennom en rekke tester i forskjellige PCI Express-moduser.

De vanligste PCI Express-sporene: den store støtter 16 linjer, og den lille støtter én linje for de enkleste utvidelseskortene.

I motsetning til PCI- og PCI-X-bussene, er PCI Express-grensesnittet basert på en punkt-til-punkt seriell protokoll. Det vil si at PCI Express-grensesnittet krever et relativt lite antall ledere. Men grensesnittet bruker mye høyere klokkehastighet sammenlignet med parallelle busser, noe som gir høy gjennomstrømning. I tillegg kan båndbredden enkelt økes ved å koble flere PCI Express-baner sammen. De mest brukte sportypene er x16, x8, x4, x2 og x1, hvor tallene indikerer antall PCI Express-baner.

PCI Express er et toveis punkt-til-punkt-grensesnitt som gir samme båndbredde i begge retninger og trenger ikke å dele båndbredden med andre enheter slik PCI gjorde. Takket være modulær arkitektur kan hovedkortprodusenter allokere tilgjengelige PCI Express-baner til sporene de trenger. La oss si at de 20 tilgjengelige PCI Express-banene kan rutes til ett x16 PCIe-spor og fire x1 PCIe-spor. Dette er hva som skjer med mange brikkesett. Og for serversystemer, for eksempel, kan du installere fem x4 PCIe-porter. Generelt, med PCI Express kan du lage en hvilken som helst matematisk konfigurasjon. Til slutt lar PCI Express deg blande brikkesettbroer fra forskjellige produsenter.

PCI Express har imidlertid én ulempe: Jo flere PCIe-baner, desto høyere strømforbruk er brikkesettet. Det er av denne grunn at brikkesett med 40 eller flere PCI Express-baner krever mer strøm. Vanligvis øker 16 ekstra PCI Express-baner strømforbruket til moderne brikkesett med 10 W.

Antall PCI Express-baner	Enveis gjennomstrømning	Total gjennomstrømning
1	256 MB/s	512 MB/s
2	512 MB/s	1 GB/s
4	1 GB/s	2 GB/s
8	2 GB/s	4 GB/s
16	4 GB/s	8 GB/s

De fleste hovedkort bruker 16 PCI Express-baner for å koble til et skjermkort.

På mange systemer med to skjermkort fungerer to fysiske x16 PCI Express-spor i x8-feltsmodus hver.

For å få skjermkortet til å fungere i x8 PCI Express-modus, dekket vi noen av kontaktene med tape.

For å få skjermkortet til å fungere i x4 PCI Express-modus, måtte vi dekke enda flere kontakter med tape.

Samme skjermkort, men flere kontakter teipes. Den fungerer i x4 PCI Express-modus.

Det samme kan sies om x1 PCI Express. Vi forseglet alle kontaktene som ikke var nødvendige i x1-modus.

Hvis du forsegler de ekstra kontaktene, vil PCI Express-skjermkortet kun fungere i x1 PCI Express-modus. Båndbredden er 256 MB/s i begge retninger.

Vær oppmerksom på at ikke alle hovedkort kan fungere med skjermkort med et lavt antall PCI Express-baner. I vår første artikkel, måtte vi endre BIOS på DFI LANParty 925X-T2 hovedkort slik at det begynte å støtte "lave" moduser. Når det gjelder nye hovedkort måtte vi også sjekke flere modeller før vi fant den rette. Vi slo oss til slutt på MSI 975X Platinum PowerUp Edition. Gigabyte 965P-DQ6-kortet fungerte ikke helt fra begynnelsen, og Asus Commando nektet å jobbe i "lave" moduser etter å ha oppdatert BIOS.

x16 PCI Express-spordiagram. Fra dette kan du bestemme hvilke kontakter som må forsegles med tape. Klikk på bildet for å forstørre.

Konkurrenter: ATi Radeon X1900 XTX og nVidia GeForce 8800 GTS

Vi tok to high-end skjermkort fra to konkurrenter: AMD/ATi og nVidia, nemlig Radeon X1900 XTX og GeForce 8800 GTS. Modellene er selvfølgelig ikke de beste, men definitivt high-end.

ATi Radeon X1900 XTX består av 384 millioner transistorer og tilbyr 48 piksler shader-enheter. De er organisert i fire blokker i såkalte "quads". GPUen opererer med en frekvens på 675 MHz, skjermkortet har 512 MB GDDR3-minne som opererer med en frekvens på 775 MHz (1,55 GHz DDR). Vær oppmerksom på at ATi-skjermkort fra X1xxx-linjen ikke er DirectX 10-standard.

Vi tok HIS X1900 XTX IceQ3-modellen, som bruker et forbedret kjølesystem. Siden designet er en referanse, er kortets vifte fortsatt radial, men det er et varmerørsystem og en massiv radiator. Vår erfaring er at HIS grafikkort er mer stillegående enn ATi-referansemodellene.

GeForce 8-linjen fra nVidia er selskapets flaggskip. Selv om vi har de første DirectX 10-skjermkortene på forbrukernivå, hadde ikke nVidia en veldig vellykket start under Windows Vista på grunn av problemer med drivere. Brikken opererer på 500 MHz, og pikselprosessorene på 1,2 GHz. Det finnes kort tilgjengelig med 320 og 640 MB RAM, som alle bruker 800 MHz minne (1,6 GHz DDR).

Vi tok GeForce 8800 GTS med 320 MB GDDR3-minne fra Zotec. Kortet er bygget i henhold til nVidias referansedesign.

Test konfigurasjon

Systemmaskinvare
Stikkontakt 775	Intel Core 2 Extreme X6800 (Conroe 65 nm, 2,93 GHz, 4 MB L2-cache)
Hovedkort	MSI 975X Platinum PowerUp Edition, brikkesett: Intel 975X, BIOS: 2007-01-24
Generell maskinvare
Hukommelse	2x 1024 MB DDR2-8000 (CL 4.0-4-4-12), Corsair CM2X1024-6400C3 XMS6403v1.1
Skjermkort I	HIS X1900 XTX IceQ3, GPU: ATi Radeon X1900 XTX (650 MHz), Minne: 512 MB GDDR3 (1550 MHz)
Skjermkort II	Zotec GeForce 8800 GTS, GPU: GeForce 8800 GTS (500 MHz), minne: 320 MB GDDR3 (1200 MHz)
HDD	400 GB, 7200 rpm, 16 MB cache, SATA/300, Western Digital WD4000KD
DVD-ROM	Gigabyte GO-D1600C (16x)
Programvare
Grafikk driver I	ATi Catalyst Suite 7.2
Grafikk driver II	nVidia ForceWare 97.92
Intel-plattformdrivere	Chipset Installation Utility 8.1.1.1010
DirectX	Versjon: 9.0c (4.09.0000.0904)
OS	Windows XP Professional, Build 2600 SP2

Tester og innstillinger

Tester og innstillinger
3D-spill
	Versjon: 1.3 Retail Videomodus: 1600x1200 Anti-aliasing: 4x Teksturfilter: Anisotropisk Timedemo demo2
	Versjon: 1.2 (Dual-Core Patch) Videomodus: 1600x1200 Videokvalitet: Ultra (ATI)/Høy (Nvidia) Anti-aliasing: 4x Multi CPU: Ja THG Timedemo waste.map timedemo demo8.demo 1 (1 = last teksturer)
applikasjoner
SPECviewperf 9	Versjon: 9.03 Alle tester
3D Mark06	Versjon: 1.1 Videomodus: 1600x1200 Anti-aliasing: 4x Anisotropisk filter: 8x

Testresultater

Som du kan se, yter nVidia GeForce 8800 GTS rett og slett forferdelig ved x1- og x4-hastigheter, merkbart under det maksimale ytelsesnivået, som kun er oppnåelig ved x16-hastigheter. ATi Radeon X1900 XTX, derimot, krever ikke mer enn x4 PCI Express-båndbredde for å kjøre Call of Duty 2 riktig.

Situasjonen i Quake 4 er en helt annen. Her begynner ATi Radeon X1900 XTX og nVidia GeForce 8800 GTS å fungere ganske normalt ved x4 PCI Express-hastighet, og når de flytter til x8 eller x16, øker de bare litt.

Futuremarks 3DMark06 3D-grafikktest er veldig GPU-intensiv fordi den ble designet for det formålet fra starten. Derfor er grensesnittkravene små. nVidia GeForce 8800 GTS reagerer sterkere på redusert PCI Express-båndbredde sammenlignet med ATi Radeon X1900 XTX, som opererer nær maksimum allerede ved x4 PCI Express-hastighet.

Den profesjonelle OpenGL-grafikktesten SPECviewperf 9.03 legger mye stress på sentralprosessoren og grafikkundersystemet. Som du kan se, avhenger resultatene betydelig av hastigheten på grensesnittet. Det var ganske interessant å merke seg hvordan ytelsen skalerer når man går fra x1 til x4 til x8 PCI Express. Overgangen til x16 PCI Express gir en ytelsesøkning, men ikke så betydelig. Uansett kan vi definitivt si at profesjonelle grafikkapplikasjoner krever et grensesnitt med høy båndbredde. Derfor, hvis du ønsker å jobbe med 3DSMax, Catia, Ensight, Lightscape, Maya, Pro Engineer eller SolidWorks, kan du ikke klare deg uten x16 PCI Express.

Konklusjon

Konklusjon av vår PCI Express-skaleringsanalyse i 2004 var enkel: x4 PCIe-båndbredde er nok til å betjene enkelt skjermkort, uten å skape en flaskehals. På den tiden ga ikke båndbredden til x8- eller x16 PCIe-grensesnittene noen fordel, og AGP-grensesnittet var i prinsippet også tilstrekkelig.

Men i dag har situasjonen endret seg. Som du kan se, er fire PCI Express-baner ikke lenger nok for å oppnå maksimal ytelse. Mens vi ser forskjeller mellom ATi/AMD og nVidia, så vel som mellom spill og profesjonelle applikasjoner, oppnås i de fleste tilfeller maksimal ytelse kun med x16 PCI Express-grensesnittet. Vi testet to 3D-spill, Quake 4 og Call of Duty 2, som ikke er de mest krevende spillene i dag, men de drar definitivt nytte av et raskere grensesnitt. Men vi fikk de mest interessante resultatene i SPECviewperf 9.03-testen, siden den viste et betydelig fall i ytelse når PCI Express-grensesnitthastigheten sank under x16.

Ytelsesresultatene viser tydelig at dagens hovedkort og brikkesett må støtte alle grafikkort med full x16 PCI Express-hastighet. Hvis du installerer skjermkort med høy ytelse på et "svakt" grensesnitt, for eksempel PCI Express x8, må du ofre ytelsen.