Miks on minu emaplaadi PCI Expressi pordid erineva suurusega? x16, x8, x4 ja x1 on selgitatud

PCI Expressi standard on üks kaasaegse arvutitöö põhitekstidest, millel on pesa enam-vähem kõigil viimase kümnendi jooksul valmistatud lauaarvutitel. Kuid ühenduse olemus on mõnevõrra udune: uues arvutis võite näha pool tosinat kolme või nelja erineva suurusega porti, millel kõigil on silt “PCIE” või PCI-E. Milleks siis segadus ja milliseid saate tegelikult kasutada?

PCI Expressi siini mõistmine

Algse PCI (Peripheral Component Interconnect) süsteemi täiendusena oli PCI Expressil üks tohutu eelis, kui see algselt 2000-ndate alguses välja töötati: ta kasutas jadasiini asemel punkt-punkt-juurdepääsuteenust. See tähendas, et iga üksik PCI-port ja selle installitud kaardid saaksid oma maksimaalset kiirust täielikult ära kasutada, ilma et mitu kaarti või laiendust oleks ühte bussi ummistunud.

Võlakeskkonnas võib ette kujutada, et oma lauaarvuti on restoran. Vana PCI standard oli nagu deli, kus kõik ootasid teenindamist ühes reas ja teeninduskiirust piiras üks inimene letis. PCI-E sarnaneb pigem baariga, kus iga patroon istub määratud istekohale ja mitu baarmenit võtab korraga kõigi korraldused. (Okei, nii et baarimeest pole kunagi võimalik kohe iga patrooni juurde saada, kuid teeskleme, et see on tõesti suurepärane baar.) Iga laienduskaardi või välisseadme jaoks mõeldud spetsiaalsete andmeradade abil pääseb kogu arvuti komponentidele ja lisaseadmetele kiiremini juurde.

Nüüd, et laiendada meie deli / baari metafoori, kujutage ette, et mõnel neist istmetest on mitu baarmeni reserveeritud just neile. Seal tuleb idee mitme raja kohta.

Elu kiirraudteel

PCI-E on selle loomisest alates läbinud mitmeid muudatusi; praegu kasutavad uued emaplaadid tavaliselt standardi versiooni 3, kusjuures kiirem versioon 4 muutub üha tavalisemaks ja versioon 5 peaks jõudma eeldatavasti 2019. aastal. Kuid erinevates versioonides kasutatakse kõiki samu füüsilisi ühendusi ja neid ühendusi võib olla nelja põhisuurusega : x1, x4, x8 ja x16. (x32 pordid on olemas, kuid on äärmiselt haruldased ja neid ei nähta tavaliselt tarbija riistvaral.)

Erinevad füüsilised suurused võimaldavad erinevat arvu emaplaadiga samaaegseid andmesideühendusi: mida suurem on port, seda rohkem on kaardil ja pordil maksimaalseid ühendusi. Need ühendused on kõnekeeles tuntud kui „sõidurajad“, kusjuures iga PCI-E rada koosneb kahest signaalipaarist, millest üks on andmete saatmiseks ja teine ​​andmete vastuvõtmiseks. PCI-E standardi erinevad versioonid võimaldavad igal sõidurajal erinevat kiirust. Kuid üldiselt võib öelda, et mida rohkem on ühes PCI-E pordis ja selle ühendatud kaardil radasid, seda kiiremini saavad andmed perifeersete ja ülejäänud arvutisüsteemide vahel liikuda.

Tulles tagasi meie baarmetafoori juurde: kui kujutate ette, et iga patroon istub baaris PCI-E seadmena, oleks x1 rada üks baarimees, kes teeniks ühte klienti. Kuid patroonil, kes istub määratud x4-kohal, oleksnelibaarmenid toovad talle jooke ja toitu ning „x8” istmel oleks kaheksa baarmenit vaid tema jookide jaoks ja „x16” istmel oleks tohutult 16 baarmeni just tema jaoks. Ja nüüd lõpetame baaridest ja baarmenitest rääkimise, sest meie vaeseid metafoorseid joojaid ähvardab alkoholimürgitus.

Millised lisaseadmed milliseid sadamaid kasutavad?

PCI Expressi ühise redaktsiooniversiooni 3.0 puhul on maksimaalne sõidurea andmeedastuskiirus kaheksa gigatransferteerimist, see termin tähendab "kõiki andmeid ja elektroonilisi üldkulusid korraga". Päris maailmas on PCI-E 3. versiooni kiirus veidi vähem kui üks gigabait sekundis sõidurea kohta.

SEOTUD:Kas nüüd on hea aeg osta uus NVIDIA või AMD graafikakaart?

Nii et seade, mis kasutab PCI-E x1-porti, nagu vähese energiatarbega helikaart või Wi-Fi-antenn, saab andmeid ülejäänud arvutisse edastada umbes 1 GB / s. Füüsiliselt suurema x4- või x8-pesaga kokku puutuv kaart, nagu USB 3.0 laienduskaart, võib andmeid edastada neli või kaheksa korda kiiremini - ja seda oleks vaja, kui maksimaalselt kasutataks rohkem kui kaht nendest USB-porti ülekandekiirus. PCI-E x16 porte, mille teoreetiline maksimum on 3.0 versioonil umbes 15 GB / s, kasutatakse peaaegu kõigi NVIDIA ja AMD kujundatud kaasaegsete graafikakaartide jaoks.

SEOTUD:Mis on M.2 laienduspesa ja kuidas seda kasutada?

Puuduvad kindlad juhised selle kohta, millised laienduskaardid millist sõidurada kasutavad. Graafikakaardid kipuvad x16 kasutama ainult maksimaalse andmeedastuse huvides, kuid ilmselgelt pole teil vaja võrgukaarti x16-pordi ja kuusteist täisraja kasutamiseks, kui selle Etherneti port on võimeline andmeid edastama ainult ühe gigabitini sekundis ( umbes kaheksandik ühe PCI-E raja läbilaskvusest - pidage meeles, kaheksa bitti baidini). On vähe PCI-E külge monteeritud tahkis-draive, mis eelistavad x4-porti, kuid paistab, et neist on kiiresti üle saanud uus standard M.2, mis suudab kasutada ka PCI-E-siini. Tippklassi võrgukaardid ja entusiastivarustus, nagu adapterid ja RAID-kontrollerid, kasutavad x4 ja x8 formaate.

Pidage meeles: PCI-E pordi suurus ja sõidurajad ei pruugi olla sama asi

SEOTUD:Mis on kiibistik ja miks peaks see mind huvitama?

Siin on üks PCI-E seadistamise segasemaid osi: port võib olla x16-kaardi suurune, kuid sellel on piisavalt andmeradasid ainult palju vähem kiireks, näiteks x4. Seda seetõttu, et kuigi PCI-E mahutab põhimõtteliselt piiramatu hulga üksikuid ühendusi, on kiibistiku rea läbilaskvusel siiski praktiline piir. Odavamad ja eelarvele suunatud kiibistikuga emaplaadid võivad tõusta ainult ühte x8 pesasse, isegi kui sellesse pesasse mahub füüsiliselt x16 kaart. Vahepeal sisaldavad mängijate emaplaadid GPU maksimaalse ühilduvuse saavutamiseks kuni nelja x16-suurust ja x16-ribalist PCI-E pesa. (Oleme siin üksikasjalikumalt arutanud.)

Ilmselt võib see probleeme tekitada. Kui teie emaplaadil on kaks x16-suurust pesa, kuid ühel neist on ainult x4 rada, siis võib uhke uue graafikakaardi valesse pesasse ühendamine kitsendada selle jõudlust 75%. See on muidugi teoreetiline tulemus: emaplaatide arhitektuur tähendab, et te ei näe nii dramaatilist langust. Asi on selles, et õige kaart peab minema õigesse pessa.

Õnneks on konkreetsete PCI-pesade sõiduraja läbilaskevõime tavaliselt arvuti või emaplaadi käsiraamatus täpsustatud, illustreerides, milline pesa millise mahuga on. Kui teil pole oma käsiraamatut, kirjutatakse sõiduradade arv tavaliselt pordi kõrval oleva emaplaadi PCB-le, näiteks:

Samuti sobib lühem x1 või x4 kaart füüsiliselt pikemasse x8 või x16 pesasse: elektriliste kontaktide esialgne tihvtide konfiguratsioon muudab selle ühilduvaks. Kaart võib olla füüsiliselt natuke lahti, kuid kui see on PC-korpuse laienduspesadesse paika keeratud, on see enam kui piisavalt vastupidav. Kui kaardi kontaktid on füüsiliselt pesast suuremad, ei saa seda loomulikult sisestada.

Nii et pidage meeles, et PCI Expressi teenindusaegade laiendus- või täienduskaartide ostmisel peate olema tähelepanelik nii saadaolevate sadamate suuruse kui ka sõidurea reitingu osas.

Pildikrediit: Newegg, Amazon