Jakie są rodzaje gniazd PCI Express? Interfejs PCI-Express, jego główne cechy i kompatybilność wsteczna

W tym artykule porozmawiamy o przyczynach sukcesu magistrali PCI i opiszemy technologię o wysokiej wydajności, która ją zastępuje - magistralę PCI Express. Przyjrzymy się także historii rozwoju, poziomom sprzętu i oprogramowania magistrali PCI Express, cechom jej wdrożenia i wymienimy jej zalety.

Kiedy na początku lat 90. okazało się, że jego parametry techniczne znacznie przewyższają wszystkie autobusy, które istniały do tego momentu, takie jak ISA, EISA, MCA i VL-bus. W tamtym czasie magistrala PCI (Peripheral Component Interconnect), działająca z częstotliwością 33 MHz, dobrze nadawała się do obsługi większości urządzeń peryferyjnych. Ale dzisiaj sytuacja zmieniła się pod wieloma względami. Przede wszystkim znacząco wzrosło taktowanie procesora i pamięci. Na przykład częstotliwość taktowania procesora wzrosła z 33 MHz do kilku GHz, podczas gdy częstotliwość robocza PCI wzrosła do zaledwie 66 MHz. Pojawienie się technologii takich jak Gigabit Ethernet a IEEE 1394B groziło, że cała przepustowość magistrali PCI może zostać przeznaczona na obsługę pojedynczego urządzenia opartego na tych technologiach.

Jednocześnie architektura PCI ma wiele zalet w porównaniu do swoich poprzedników, więc całkowite jej zmienianie było irracjonalne. Przede wszystkim nie zależy to od rodzaju procesora, obsługuje izolację bufora, technologię masteringu magistrali (przechwytywanie magistrali) i w pełni technologię PnP. Izolacja bufora oznacza, że magistrala PCI działa niezależnie od wewnętrznej magistrali procesora, dzięki czemu magistrala procesora może działać niezależnie od szybkości i obciążenia magistrali systemowej. Dzięki technologii przechwytywania magistrali urządzenia peryferyjne mogą bezpośrednio kontrolować proces przesyłania danych na magistrali, zamiast czekać na pomoc centralnego procesora, co wpływałoby na wydajność systemu. Wreszcie umożliwia to obsługa Plug and Play konfiguracja automatyczna i konfiguracji urządzeń za jego pomocą i unikaj zamieszania ze zworkami i przełącznikami, które dość mocno popsuły życie posiadaczom urządzeń ISA.

Pomimo niewątpliwego sukcesu PCI, obecnie boryka się ona z poważnymi problemami. Należą do nich ograniczona przepustowość, brak funkcjonalności danych w czasie rzeczywistym i brak wsparcia technologie sieciowe nowe pokolenie.

Charakterystyka porównawcza różnych standardów PCI

Należy wziąć pod uwagę, że rzeczywista przepustowość może być mniejsza od teoretycznej ze względu na zasadę działania protokołu i charakterystykę topologii magistrali. Ponadto całkowita przepustowość jest rozdzielana pomiędzy wszystkie podłączone do niej urządzenia, więc im więcej urządzeń na magistrali, tym mniejsza przepustowość każdego z nich.

Ulepszenia standardu, takie jak PCI-X i AGP, miały na celu wyeliminowanie jego głównej wady - niskiej częstotliwości taktowania. Jednakże wzrost częstotliwości zegara w tych implementacjach pociągnął za sobą zmniejszenie efektywnej długości magistrali i liczby złączy.

Nowa generacja magistrali, PCI Express (w skrócie PCI-E), została wprowadzona po raz pierwszy w 2004 roku i została zaprojektowana, aby rozwiązać wszystkie problemy, z którymi borykał się jej poprzednik. Obecnie większość nowych komputerów jest wyposażona w magistralę PCI Express. Choć posiadają one również standardowe gniazda PCI, niedaleki jest czas, kiedy autobusy staną się historią.

Architektura PCI Express

Architektura magistrali ma strukturę wielopoziomową, co pokazano na rysunku.

Magistrala obsługuje model adresowania PCI, co pozwala na współpracę z wszystkimi istniejącymi komputerami. ten moment sterowniki i aplikacje. Ponadto magistrala PCI Express wykorzystuje standardowy mechanizm PnP zapewniany przez poprzedni standard.

Rozważmy cel różnych poziomów organizacji PCI-E. NA poziom programu Magistrala generuje żądania odczytu/zapisu, które są przesyłane na poziomie transportu przy użyciu specjalnego protokołu pakietowego. Warstwa danych odpowiada za kodowanie korygujące błędy i zapewnia integralność danych. Podstawowa warstwa sprzętowa składa się z dual kanał simplex, składający się z pary nadawczej i odbiorczej, które razem nazywane są linią. Całkowita prędkość magistrali wynosząca 2,5 Gb/s oznacza, że przepustowość każdej linii PCI Express wynosi 250 MB/s w każdym kierunku. Jeśli uwzględnimy stratę wynikającą z narzutu protokołu, wówczas dla każdego urządzenia dostępnych będzie około 200 MB/s. Ta przepustowość jest 2-4 razy większa niż ta, która była dostępna dla urządzeń PCI. I w przeciwieństwie do PCI, jeśli przepustowość jest rozdzielona pomiędzy wszystkie urządzenia, wówczas trafia ona do każdego urządzenia w całości.

Obecnie istnieje kilka wersji standardu PCI Express, różniących się przepustowością.

Przepustowość magistrali PCI Express x16 dla różne wersje PCI-E, Gb/s:

32/64
64/128
128/256

Formaty magistrali PCI-E

Aktualnie dostępne różne opcje Formaty PCI Express, w zależności od przeznaczenia platformy - komputer stacjonarny, laptop lub serwer. Serwery wymagające więcej wydajność, mają więcej gniazd PCI-E, a te gniazda mają większa liczba linie łączące. Natomiast laptopy mogą mieć tylko jeden pas dla urządzeń średniej prędkości.

Karta graficzna z interfejsem PCI Express x16.

Karty rozszerzeń PCI Express są bardzo podobne do Karty PCI Jednakże gniazda PCI-E zapewniają lepszą przyczepność, co pomaga zapewnić, że karta nie wyślizgnie się z gniazda z powodu wibracji lub podczas transportu. Istnieje kilka typów gniazd PCI Express, których rozmiar zależy od liczby używanych linii. Na przykład autobus z 16 pasami jest oznaczony jako PCI Express x16. Chociaż łączna liczba linii może wynosić do 32, w praktyce większość płyt głównych jest obecnie wyposażona w magistralę PCI Express x16.

Karty o mniejszych rozmiarach można podłączać do gniazd większych bez utraty wydajności. Na przykład kartę PCI Express x1 można podłączyć do gniazda PCI Express x16. Podobnie jak w przypadku magistrali PCI, w razie potrzeby można użyć przedłużacza PCI Express do podłączenia urządzeń.

Wygląd złączy różne rodzaje NA płyta główna. Od góry do dołu: gniazdo PCI-X, gniazdo PCI Express x8, gniazdo PCI, gniazdo PCI Express x16.

Karta ekspresowa

Standard Express Card oferuje bardzo prosty sposób dodawania sprzętu do systemu. Rynkiem docelowym modułów Express Card są laptopy i małe komputery PC. W odróżnieniu od tradycyjnych kart rozszerzeń komputery osobiste kartę Express można podłączyć do systemu w dowolnym momencie pracy komputera.

Jedną z popularnych odmian kart Express Card jest karta PCI Express Mini, zaprojektowana jako zamiennik kart w formacie Mini PCI. Karta utworzona w tym formacie obsługuje zarówno PCI Express, jak i USB 2.0. Wymiary karty PCI Express Mini wynoszą 30x56 mm. Kartę PCI Express Mini można podłączyć do PCI Express x1.

Zalety PCI-E

Technologia PCI Express zapewnia przewagę nad PCI w pięciu następujących obszarach:

Wyższa wydajność. Jeśli jest tylko jedna linia, przepustowość Możliwość PCI Express jest dwa razy szybszy niż PCI. W tym przypadku przepustowość wzrasta proporcjonalnie do liczby linii w autobusie, maksymalna ilość który może osiągnąć 32. Dodatkowa korzyść polega na tym, że informacje na magistrali mogą być przesyłane jednocześnie w obu kierunkach.
Uprość operacje we/wy. PCI Express wykorzystuje magistrale takie jak AGP i PCI-X, ma mniej złożoną architekturę i porównywalną łatwość wdrożenia.
Architektura wielopoziomowa. PCI Express oferuje architekturę, która może dostosować się do nowych technologii bez konieczności znaczących aktualizacji oprogramowania.
Technologie wejścia/wyjścia nowej generacji. PCI Express umożliwia nowe możliwości gromadzenia danych przy wykorzystaniu technologii jednoczesnego przesyłania danych, która zapewnia terminowy odbiór informacji.
Łatwość użycia. PCI-E znacznie ułatwia użytkownikowi aktualizację i rozbudowę systemu. Dodatkowe formaty Karty ekspresowe, takie jak ExpressCard, znacznie zwiększają możliwość dodawania szybkich urządzeń peryferyjnych do serwerów i laptopów.

Wniosek

PCI Express to technologia magistrali służąca do łączenia urządzeń peryferyjnych, która zastąpiła technologie takie jak ISA, AGP i PCI. Jego zastosowanie znacznie zwiększa wydajność komputera, a także możliwości rozbudowy i aktualizacji systemu przez użytkownika.

PCI Express to magistrala używana do łączenia różnych komponentów z komputerem stacjonarnym. Służy do podłączania kart graficznych, karty sieciowe, karty dźwiękowe, Moduły Wi-Fi i inne podobne urządzenia. Rozpoczął się rozwój tej opony Firma Intel w 2002. Teraz organizacja non-profit PCI Special Interest Group opracowuje nowe wersje tego autobusu.

W tej chwili magistrala PCI Express całkowicie zastąpiła takie przestarzałe autobusy, jak AGP, PCI i PCI-X. Magistrala PCI Express znajduje się na dole płyty głównej w pozycji poziomej.

Jakie są różnice między PCI Express i PCI

PCI Express to magistrala opracowana w oparciu o magistralę PCI. Główne różnice między PCI Express i PCI leżą w warstwie fizycznej. Podczas gdy PCI korzysta ze wspólnej magistrali, PCI Express wykorzystuje topologię gwiazdy. Każde urządzenie PCI Express jest podłączone do wspólnego przełącznika za pomocą osobnego złącza.

Model oprogramowania PCI Express jest w dużej mierze taki sam jak model PCI. Dlatego większość istniejących kontrolerów CI można łatwo zmodyfikować tak, aby korzystały z magistrali PCI Express.

Ponadto magistrala PCI Express obsługuje nowe funkcje, takie jak:

Podłączanie urządzeń na gorąco;
Gwarantowana prędkość wymiany danych;
Zarządzanie energią;
Monitorowanie integralności przesyłanych informacji;

Jak działa magistrala PCI Express?

Magistrala PCI Express wykorzystuje komunikację dwukierunkową do łączenia urządzeń. połączenie szeregowe. Ponadto takie połączenie może mieć jedną (x1) lub kilka (x2, x4, x8, x12, x16 i x32) oddzielnych linii. Im więcej tych linii jest używanych, tym większą prędkość przesyłania danych może zapewnić magistrala PCI Express. W zależności od liczby obsługiwanych linii, rozmiar klasy na płycie głównej będzie inny. Istnieją miejsca z jedną (x1), czterema (x4) i szesnastoma (x16) liniami.

Wizualna demonstracja rozmiarów gniazd PCI Express i PCI

Co więcej, każde urządzenie PCI Express może działać w dowolnym gnieździe, jeśli gniazdo ma to samo lub duża ilość linie. Umożliwia to instalację PCI Karta ekspresowa ze złączem x1 do gniazda x16 na płycie głównej.

Przepustowość PCI Express zależy od liczby linii i wersji magistrali.

W jedną stronę/w obie strony w Gbit/s
	Liczba linii
	x1	x2	x4	x8	x12	x16	x32
PCIe 1.0	2/4	4/8	8/16	16/32	24/48	32/64	64/128
PCIe 2.0	4/8	8/16	16/32	32/64	48/96	64/128	128/256
PCIe 3.0	8/16	16/32	32/64	64/128	96/192	128/256	256/512
PCIe 4.0	16/32	32/64	64/128	128/256	192/384	256/512	512/1024

Jeśli potrzebujesz pomocy w wyborze karty graficznej, zadzwoń do nas, a my pomożemy!

Autobus ISA

Standardy interfejsu magistrali

Wraz ze wzrostem szerokości magistrali i częstotliwości taktowania komputera zmieniły się także standardy interfejsu magistrali. Obecnie komputery korzystają z następujących głównych standardów interfejsów magistrali:

· Autobus ISA;

· Magistrala PCI;

Inne standardy, takie jak MCA (architektura Micro Channel), EISA (architektura rozszerzonego standardu branżowego) i VESA, powszechnie zwane lokalny autobus, VL-bus i opracowane przez stowarzyszenie VESA (Video Electronics Standards Association) nie są obecnie używane.

Pierwszy wspólny standard interfejsu magistrali, magistrala ISA (Industry Standard Architecture), został opracowany przez IBM podczas tworzenia komputera IBM PC AT (1984). Ta 16-bitowa magistrala o częstotliwości taktowania 8,33 MHz umożliwia instalację zarówno 8-bitowych, jak i 16-bitowych kart rozszerzeń (o przepustowości odpowiednio 8,33 i 16,6 MB/s).

Wymiana danych pomiędzy szybkimi urządzeniami zewnętrznymi i Baran odbywa się przy udziale procesora, co w niektórych przypadkach może prowadzić do zmniejszenia wydajności komputera. W trybie dostęp bezpośredni wpisany do autobusu ISA, Urządzenie peryferyjne podłączony do pamięci RAM bezpośrednio poprzez kanały DMA (bezpośredni dostęp do pamięci). Ten tryb wymiany danych jest najskuteczniejszy w sytuacjach, gdy jest to wymagane wysoka prędkość do przesyłania dużej ilości informacji (na przykład podczas ładowania danych do pamięci z dysku twardego).

Aby zorganizować bezpośredni dostęp do pamięci, używany jest kontroler DMA wbudowany w jeden z układów na płycie głównej. Urządzenie wymagające bezpośredniego dostępu do pamięci, np bezpłatne kanały DMA kontaktuje się z administratorem podając mu ścieżkę (adres) skąd lub dokąd wysłać dane, adres początkowy bloku danych oraz ilość danych. Inicjalizacja wymiany następuje przy udziale procesora, lecz faktyczny transfer danych odbywa się pod kontrolą kontrolera DMA, a nie procesora.

Magistrala ISA jest nieobecna w nowoczesnych płytach głównych i jest zachowana tylko w starszych komputerach.

Opracowano magistralę PCI (Peripheral Component Interconnect). przez Intela przy udziale kilku innych firm w 1993 r. za nowy, wysokowydajny procesor Pentium.

Obecnie wszystkie standardy PCI są opracowywane i utrzymywane przez organizację PCI-SIG (PCI - Special Interest Group).

Najnowszy standard PCI, PCI 3.0, przyjęty w 2004 roku, definiuje zarówno magistralę 32-bitową o częstotliwości taktowania 33 MHz i maksymalnej przepustowości 133 MB/s, jak i magistralę 64-bitową z częstotliwości zegara 33 i 66 MHz oraz szczytowe przepustowości odpowiednio 266 i 533 MB/s.

Aby przyspieszyć przesyłanie danych na magistrali PCI, używany jest tryb seryjny. W tym trybie dane znajdujące się pod dowolnym adresem przesyłane są nie pojedynczo, ale całościowo.

Podstawową zasadą leżącą u podstaw magistrali PCI jest zastosowanie tak zwanych mostów, które komunikują się pomiędzy magistralą PCI a innymi magistralami. Ważna funkcja Magistrala PCI to także fakt, że zamiast kanałów DMA implementuje bardziej efektywny tryb zarządzania magistralą (Bus Mastering), który pozwala zewnętrzne urządzenie sterować magistralą bez udziału procesora. Podczas przesyłania informacji urządzenie obsługujące Bus Mastering przejmuje magistralę i staje się masterem. Z takim podejściem procesor wolny, aby wykonywać inne zadania podczas przesyłania danych. Jest to szczególnie ważne w przypadku korzystania z wielozadaniowych systemów operacyjnych Typ okna i Uniksa.

Złącza karty PCI na płycie głównej pokazano na rys. ?????.

Ryż. ?????. Gniazda kart PCI na płycie głównej:

a) złącze 32-bitowe; b) złącze 64-bitowe

Dodatkiem do standardu PCI jest standard PCI Hot Plug v1.0. Urządzenia PCI spełniające ten standard, można wkładać lub wyjmować w złączu podczas pracy komputera – tzw. „hot plug”.

Magistrale PCI są używane w nowoczesne komputery połączyć urządzenia wewnętrzne Jednostka systemowa, Jak na przykład karta dźwiękowa lub modemu. Jednak w przypadku urządzeń graficznych magistrale te nie mają wystarczającej szybkości przesyłania danych, dlatego opracowano PCI-SIG nowy standard– PCI-X (X oznacza eXtended) z częstotliwościami taktowania 66, 133, 266 i 533 MHz i szczytową przepustowością odpowiednio 533, 1066, 2132 i 4264 MB/s. Standard ten jest wstecznie kompatybilny ze standardem PCI 3.0, tj. Twój komputer może korzystać zarówno z kart PCI 3.0, jak i kart PCI-X.

Ostatnia wersja Standard PCI-X – PCI-X 2.0 został przyjęty w 2002 roku. Obecnie autobusy tego standardu praktycznie nie są używane, ponieważ w tym samym roku PCI-SIG rozpoczęło opracowywanie całkowicie nowego standardu magistrali PCI - PCI Express.

Standard PCI Express, zwany także PCI-E lub PCe, zastępuje równoległą współdzieloną strukturę wykorzystywaną przez magistrale PCI i PCI-X szeregowymi połączeniami urządzeń za pomocą przełączników. Stara nazwa tego standardu to 3GIO (3. generacja wejścia/wyjścia - trzecia generacja wejścia/wyjścia).

Najnowszym obecnym standardem PCI Express jest PCI Express Base 2.0, przyjęty w 2006 roku.

W przeciwieństwie do standardu PCI, który łączy wszystkie urządzenia ze wspólną 32-bitową równoległą magistralą jednokierunkową, PCI Express do podłączenia urządzenia wykorzystuje jedno lub więcej dwukierunkowych połączeń szeregowych punkt-punkt za pośrednictwem skrętki miedzianej.

Podczas wymiany danych po skrętce wykorzystuje się metodę niskonapięciowej transmisji sygnału różnicowego - LVDS (Low-Voltage Differential Signaling). Dane w LVDS są przesyłane sekwencyjnie, krok po kroku. W tym przypadku do transmisji jednego sygnału wykorzystywana jest para różnicowa, tj. co strona nadawcza dostarcza do przewodów pary różne poziomy napięcia, które są porównywane po stronie odbiorczej. Do kodowania informacji wykorzystuje się różnicę napięć na przewodach pary. Mała amplituda sygnału, a także niewielki wpływ elektromagnetyczny przewodów pary na siebie, umożliwiają redukcję szumów w linii i przesyłanie danych do wysokie częstotliwości, tj. Z wysoka prędkość. Możesz użyć wielu połączeń, aby zwiększyć prędkość przesyłania danych ( skręcone pary), przez które bity przesyłane są równolegle, tj. jednocześnie.

PCI Express może wykorzystywać jedno lub więcej połączeń do przesyłania danych. Liczba połączeń urządzenia jest określona liczbą, po której następuje (lub poprzedza) litera x. Specyfikacja definiuje obecnie połączenia 1x, 2x, 4x, 8x, 16x i 32x. Każde z tych połączeń magistrali PCI Express (z wyjątkiem połączenia 32x, które nie jest jeszcze używane) ma swój własny typ złącza. Na ryc. ???? Pokazano najpopularniejsze gniazda PCI Express: 1x, 2x, 4x, 8x i 16x.

Ryż. ?????. Najpopularniejsze złącza PCI Express: a) 1x gniazdo; b) szczelina 4x;

c) gniazdo 8x; d) szczelina 16x;

Przepustowość magistrali PCI Express na połączenie wynosi obecnie 2,5 Gbit/s z perspektywą wzrostu do 10 Gbit/s. Standard PCI Express powinien zastąpić standardy PCI i PCI-X, a także standard AGP omówiony w następnej sekcji. Jednak standard PCI Express jest zgodny z tymi standardami i najwyraźniej będzie z nimi używany przez długi czas, ponieważ wiele kart zostało wypuszczonych i nadal produkowanych zgodnie z standardy PCI i AGP.

Obecnie w dziedzinie złożonej elektroniki następuje aktywne i szybkie wprowadzanie nowych technologii, w wyniku czego niektóre elementy systemu mogą stać się przestarzałe i nie można ich aktualizować itp.

W związku z tym konieczne jest podłączenie do nich różnych dodatków i akcesoriów, co często wymaga pewnych adapterów.

W tym artykule przyjrzymy się adapter PCI-E pci, jak to działa i jakie ma funkcje.

Definicja

Co to za urządzenie i do czego służy? Ściśle mówiąc, jest to magistrala wejściowa i wyjściowa, z którą się łączy komputer osobisty.

Do samej tej magistrali, czyli do adaptera, można podłączyć określoną liczbę zewnętrznych urządzeń peryferyjnych (różnica się w zależności od konfiguracji).

Za pomocą połączenia szeregowego te urządzenia peryferyjne są podłączane do komputera.

Główną cechą takiego urządzenia jest jego przepustowość.

To właśnie charakteryzuje (ogólnie) jakość pracy, jej szybkość i wydajność komputera oraz połączonych w ten sposób elementów.

Charakterystyka przepustowości wyrażona jest liczbą linii przyłączeniowych (od 1 do 32).

W zależności od tej głównej cechy cena może się znacznie różnić. tego urządzenia. Oznacza to, że im lepsza jest ta cecha (im wyższy wskaźnik), tym wyższy koszt takiego urządzenia. Ponadto wiele zależy od statusu producenta, niezawodności sprzętu i jego trwałości. Średnio cena zaczyna się od 250-500 rubli (dla produktów azjatyckich o małej przepustowości), aż do 2000 rubli (dla produktów europejskich i Urządzenia japońskie z dużą przepustowością).

Dane techniczne

Z punkt techniczny wizję takiego urządzenia ma trzy elementy:

O wyjątkowym znaczeniu przepustowości urządzenia dla jego normalnego funkcjonowania napisano powyżej.

Co to jest przepustowość? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musisz zrozumieć zasadę działania takiego adaptera.

Umożliwia jednoczesne dwukierunkowe (od karty do urządzenia peryferyjnego i od urządzenia peryferyjnego do karty) połączenie sprzętu.

W takim przypadku transfer danych może odbywać się na jednej lub kilku liniach.

Im więcej takich linii, tym stabilniej pracuje urządzenie, tym większa jest jego przepustowość i tym szybciej będzie działać. sprzęt peryferyjny.

Ważny! W zależności od ilości linii urządzenie może mieć różne konfiguracje: x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32. Liczba bezpośrednio wskazuje liczbę pasów do dwukierunkowej jednoczesnej transmisji informacji. Każdy z tych pasków składa się z dwóch par przewodów (do transmisji w dwóch kierunkach).

Jak widać z opisu, taka konfiguracja znacząco wpływa na koszt urządzenia.

Ale jakie to ma praktyczne znaczenie. Czy naprawdę warto dopłacać przy zakupie urządzenia?

Zależy to bezpośrednio od tego, ile planujesz podłączyć do płyty głównej - im więcej, tym większa przepustowość, którą urządzenie musi obsłużyć stabilna praca komputer.

Szyfrowanie

Przy takim systemie przekazywania informacji stosuje się specyficzny system zabezpieczający ją przed zniekształceniem i utratą.

Ta metoda ochrony jest oznaczona jako 8 V/10 V.

Chodzi o to, że do transmisji jest 8 bitów niezbędne informacje Aby zapewnić bezpieczeństwo i ochronę przed zniekształceniami, należy zastosować dodatkowe 2 bity serwisowe.

Kiedy taki adapter działa, 20% jest stale przesyłane do komputera oficjalna informacja, który nie przenosi żadnego obciążenia i nie jest potrzebny użytkownikowi. Ale to właśnie to, choć ładuje (choć bardzo nieznacznie), zapewnia stabilność magistrali i urządzeń peryferyjnych.

Fabuła

Na początku XXI wieku aktywnie wykorzystywano gniazdo rozszerzeń AGP i to z jego pomocą .

Jednak w pewnym momencie osiągnięto maksymalną możliwą technicznie wydajność i pojawiła się potrzeba stworzenia nowego typu adaptera.

I wkrótce pojawiło się PCI-E - był rok 2002.

Od razu pojawiła się potrzeba adaptera, który umożliwiłby montaż nowego rozwiązania graficzne do przestarzałego gniazda rozszerzeń lub odwrotnie.

Dlatego w 2002 roku wielu programistów i producentów poważnie zaczęło tworzyć taki adapter.

W tamtym czasie urządzenie miało jedną ważną cechę - możliwość modernizacji komputera poprzez wydawanie pieniędzy kwoty minimalne, bo zamiast wymiany płyty głównej wystarczył stosunkowo niedrogi adapter.

Ale rozwój nie powiódł się, ponieważ w tamtym czasie kosztowały prawie tyle samo, co pierwsze adaptery, dlatego konieczne było opracowanie prostszej konfiguracji adapterów.

Co ciekawe, producenci konsekwentnie zwiększali także przepustowość takich urządzeń. Jeśli dla pierwszych konfiguracji było to nie więcej niż 8 Gb/s, to dla drugiej było to już 16 Gb/s, a dla trzeciej – 64 Gb/s. Spełniło to wymagania rosnących obciążeń wynikających z modernizacji urządzeń peryferyjnych.

Jednocześnie sloty z przy różnych prędkościach transmisje są kompatybilne z dowolnymi urządzeniami o niższym poziomie „wysokiej prędkości”.

Oznacza to, że jeśli podłączysz platformę graficzną drugiej lub pierwszej generacji do gniazda trzeciej generacji, gniazdo automatycznie przełączy się na inny tryb prędkości odpowiadający podłączonemu urządzeniu.

Różnice między PCI i PCI-E

Jakie konkretne różnice mają te dwie konfiguracje?

Zgodnie z jego technicznym i charakterystyka operacyjna PCI jest podobne do AGP, podczas gdy PCI-E jest zasadniczo nowy rozwój.

Podczas gdy PCI zapewnia równoległy transfer informacji, PCI-E zapewnia szeregowy transfer informacji, osiągając w ten sposób znacznie wyższe prędkości przesyłania informacji i wydajność, nawet biorąc pod uwagę użycie adaptera.

Dlaczego jest to potrzebne?

Po co Ci taki adapter i do czego można go używać? Czy można się bez niego obejść?

Musisz zrozumieć, że większość użytkowników radzi sobie bez tego sprzętu, ponieważ nie jest on konieczny nawet na starych komputerach, które podlegają znacznemu zużyciu.

Ten wyposażenie dodatkowe, co w niektórych przypadkach poprawia funkcjonalność komputera, ale bez którego przeciętny użytkownik może się łatwo obejść.

Tak naprawdę użycie takiego adaptera zapewnia tylko jedną główną zaletę - możliwość podłączenia do karty pamięci określonej liczby urządzeń peryferyjnych, podczas gdy nie ma możliwości bezpośredniego podłączenia tak wielu z nich. Na przykład w ten sposób można podłączyć dyskretne wideo lub dodatkowo do głównego.

Równoczesne może być również całkiem wygodne szybkie wyłączenie wszystkie urządzenia peryferyjne, jeśli to konieczne.

Na przykład w przypadku spadku wydajności komputera lub z innych powodów. W tym przypadku użytkownik nie potrzebuje długi czas programowo wyłączyć komponenty.

Kiedy mówimy o magistrali PCI Express (PCI-E), być może pierwszą rzeczą, która odróżnia ją od innych podobnych rozwiązań, jest jej wydajność. Dzięki tej nowoczesnej magistrali zwiększa się wydajność komputera i poprawia się jakość grafiki.

Przez wiele lat magistrala PCI (Peripheral Component Interconnect) służyła do podłączenia karty graficznej do płyty głównej, ale służyła także do podłączania niektórych innych urządzeń, takich jak karta sieciowa i karta dźwiękowa.

Tak wyglądają te sloty:

PCI-Express był w rzeczywistości następną generacją magistrali PCI, oferującą lepszą funkcjonalność i wydajność. Wykorzystuje połączenie szeregowe, w którym znajduje się kilka linii, z których każda prowadzi do odpowiedniego urządzenia, tj. Każde urządzenie peryferyjne otrzymuje własną linię, która zwiększa się Całkowita wydajność komputer.

PCI-Express obsługuje podłączanie na gorąco, zużywa mniej energii niż jego poprzednicy i kontroluje integralność przesyłanych danych. Ponadto jest kompatybilny ze sterownikami magistrali PCI. Kolejną niezwykłą cechą tej magistrali jest jej skalowalność, tj. pci express karta łączy się i działa w dowolnym slocie o podobnej lub większej przepustowości. Najprawdopodobniej ta funkcja zapewni jej użytkowanie przez wiele lat.

Tradycyjny typ gniazda PCI był wystarczająco dobry do obsługi podstawowych funkcji audio/wideo. Dzięki magistrali AGP poprawiono schemat pracy z danymi multimedialnymi i odpowiednio wzrosła jakość danych audio/wideo. Nie trwało długo, zanim postęp w mikroarchitekturze procesorów zaczął jeszcze wyraźniej ukazywać powolność magistrali PCI, przez co najszybsze i najnowsze modele komputerów tamtych czasów dosłownie ledwo się dłużyły.

Funkcje i przepustowość Magistrala PCI-E

Może posiadać od jednej dwukierunkowej linii łączącej x1, do x32 (32 linie). Linia działa w systemie punkt-punkt. Nowoczesne wersje zapewniają znacznie większą przepustowość w porównaniu do swoich poprzedników. x16 można wykorzystać do podłączenia karty graficznej, a x1 i x2 można wykorzystać do podłączenia zwykłych kart.

Oto jak wyglądają gniazda x1 i pci express x16:

PCI-E
Liczba linii x1 x2 x4 x8 x16 x32
Przepustowość 500 MB/s 1000 MB/s 2000 MB/s 4000 MB/s 8000 MB/s 16000 MB/s

Wersje i kompatybilność PCI-E

Jeśli chodzi o komputery, każda wzmianka o wersjach wiąże się z problemami ze zgodnością. I jak każdy inny nowoczesna technologia, PCI-E jest stale rozwijane i unowocześniane. Ostatni niedroga opcja pci express 3.0, natomiast opracowywana jest już wersja magistrali PCI-E 4.0, która powinna pojawić się około 2015 roku (pci express 2.0 jest już prawie przestarzały).
Spójrz na poniższą tabelę kompatybilności PCI-E.
Wersje PCI-E 3.0 2.0 1.1
Całkowita przepustowość
(X16) 32 GB/s 16 GB/s 8 GB/s
Szybkość transmisji danych 8,0 GT/s 5,0 GT/s 2,5 GT/s

Wersja PCI-E nie ma wpływu na funkcjonalność karty. Bardzo osobliwość tego interfejsu jest jego linią prostą i Kompatybilność wsteczna, dzięki czemu jest bezpieczny i umożliwia synchronizację z wieloma wariantami kart, niezależnie od wersji interfejsu. To znaczy, że możesz Gniazdo PCI-E xpress wersja 1, włóż kartę drugiej lub trzeciej wersji i będzie działać, aczkolwiek z pewną utratą wydajności. W ten sam sposób możesz zainstalować kartę PCI-Express pierwszej wersji w gnieździe PCI-E trzeciej wersji. Obecnie wszystko nowoczesne modele Karty graficzne firm NVIDIA i AMD są kompatybilne z tą magistralą.

A to na przekąskę: