Zašto su PCI Express portovi na matičnoj ploči različitih veličina? Objašnjeno je x16, x8, x4 i x1
Standard PCI Express je jedan od glavnih elemenata modernog računalstva, s utorom na manje ili više svakom stolnom računalu proizvedenom u posljednjem desetljeću. No, priroda veze je pomalo nejasna: na novom računalu možda ćete vidjeti pola tuceta priključaka u tri ili četiri različite veličine, a sve je označeno kao "PCIE" ili PCI-E. vi zapravo koristite?
Razumijevanje PCI Express sabirnice
Kao nadogradnja na izvorni PCI (Peripheral Component Interconnect) sustav, PCI Express je imao jednu veliku prednost kada je u početku bio razvijen početkom 2000-ih: koristio je pristupnu sabirnicu od točke do točke umjesto serijske sabirnice. To je značilo da bi svaki pojedinačni PCI port i njegove instalirane kartice mogli u potpunosti iskoristiti svoju maksimalnu brzinu, bez višestrukih kartica ili proširenja koje bi bile začepljene u jednoj sabirnici..
PCI Express zamijenio je stariji PCI slot. Ova matična ploča podržava i: PCIE x16 u plavom, PCIE x1 u crnoj i PCI u bež boji. U laičkim uvjetima, zamislite stolno računalo kao restoran. Stari PCI standard bio je kao delikatesa, a svi su čekali u jednom redu da bi bili posluženi, a brzina usluge ograničila je jedna osoba za šankom. PCI-E je više poput šipke, svaki pokrovitelj sjedi na dodijeljenom mjestu, s više barmena koji uzimaju svačiji red odjednom. (U redu, tako da nikada nije moguće odmah dobiti barmena u svakog zaštitnika, ali hajde da se pretvaramo da je ovo stvarno odličan bar.) Uz namjenske podatkovne trake za svaku karticu za proširenje ili periferiju, cijelo računalo može brže pristupiti komponentama i priboru.
Sada kako bismo proširili našu metaforu deli / bar, zamislite da neka od tih sjedala imaju više barmena rezerviranih samo za njih. Tamo dolazi ideja o višestrukim trakama.
Život u brzim uličicama
PCI-E je prošao kroz više revizija od svog osnutka; trenutačno nove matične ploče uglavnom koriste verziju 3 standarda, s bržom verzijom 4 koja postaje sve uobičajena, a verzija 5 očekuje se da će pogoditi u 2019. Ali različite revizije sve koriste iste fizičke veze, a te veze mogu biti u četiri primarne veličine : x1, x4, x8 i x16. (x32 portovi postoje, ali su iznimno rijetki i općenito se ne vide na hardveru potrošača.)
Kartice različitih veličina podržavaju različite maksimalne PCI-Express staze. Različite fizičke veličine dopuštaju različit broj istovremenih podatkovnih pin veza na matičnu ploču: što je veći port, to su maksimalne veze na kartici i portu. Te su veze kolokvijalno poznate kao "trake", pri čemu je svaka PCI-E linija sastavljena od dva signalna para, jedan za slanje podataka, a drugi za primanje podataka. Različite revizije PCI-E standarda dopuštaju različite brzine na svakoj traci. No, općenito govoreći, što je više traka na jednom PCI-E portu i njegovoj spojenoj kartici, brži podaci mogu teći između perifernog i ostatka računalnog sustava..
Vraćajući se na našu metaforu bar: ako zamislite svakog zaštitnika koji sjedi za barom kao PCI-E uređaj, tada bi x1 traka bila jedan barmen koji bi posluživao samo jednog kupca. Ali zaštitnik koji sjedi na dodijeljenom "x4" sjedištu bi imao četiri barmeni su mu donosili pića i hranu, a "x8" sjedalo imalo bi osam barmena samo za piće, a onaj u "x16" sjedalu imao bi nevjerojatnih šesnaest barmena samo za njega. I sada ćemo prestati govoriti o barovima i barmenima, jer naši siromašni metaforički pijanici su u opasnosti od trovanja alkoholom.
Koje periferne uređaje koriste koje luke?
Za uobičajenu verziju PCI Expressa s verzijom 3.0, maksimalna brzina prijenosa po liniji je osam gigatransfera, što znači "svi podaci i elektronski troškovi odjednom." U stvarnom svijetu, brzina za PCI-E reviziju 3 je nešto manje od jednog gigabajta u sekundi, po traci.
Tako uređaj koji koristi PCI-E x1 priključak, poput zvučne kartice male snage ili Wi-Fi antene, može prenijeti podatke na ostatak računala na približno 1 GB / s. Kartica koja naleti na fizički veći slot x4 ili x8, poput USB 3.0 kartice za proširenje, može prenijeti podatke četiri do osam puta brže - i to bi bilo potrebno, ako se više od dva USB porta koristi na njihovom maksimumu. brzina prijenosa. PCI-E x16 portovi, s teoretskim maksimumom od oko 15 GBps pri reviziji 3.0, koriste se za gotovo sve moderne grafičke kartice koje su dizajnirali NVIDIA i AMD.
Većina diskretnih grafičkih kartica koristi cijeli PCI-E x16 slot. Ne postoje nikakve smjernice za koje će kartice za proširenje koristiti koji broj traka. Grafičke kartice imaju tendenciju da koriste x16 samo radi maksimalnog prijenosa podataka, ali očito vam nije potrebna mrežna kartica za korištenje x16 porta i šesnaest punih traka kada je Ethernet port sposoban samo za prijenos podataka za jedan gigabit u sekundi ( oko jedne osmine propusnosti jednog PCI-E zapisa, osam bitova u bajt). Postoji mala količina PCI-E montiranih poluvodičkih pogona koji preferiraju x4 port, ali čini se da ih je brzo pretekao novi M.2 standard, koji također može koristiti PCI-E sabirnicu. Vrhunske mrežne kartice i oprema za entuzijaste kao što su adapteri i RAID kontroleri koriste mješavinu formata x4 i x8.
Zapamtite: veličina PCI-E porta i trake ne smiju biti iste stvari
Evo jedne od zbunjujućih dijelova PCI-E postava: priključak može biti veličine x16 kartice, ali ima samo dovoljno podatkovnih traka za nešto manje brzo, poput x4. To je zbog toga što PCI-E može primiti u osnovi neograničene količine pojedinačnih veza, ali još uvijek postoji praktična granica za protok čipova. Jeftinije matične ploče s čipsetima koji su više orijentirani na proračun mogu ići samo do jednog x8 utora, čak i ako taj slot fizički može primiti x16 karticu. U međuvremenu, "gamer" matične ploče će uključivati do četiri PCI-E utora za x16 i x16-lane za maksimalnu kompatibilnost s GPU-om. (O ovome raspravljamo detaljnije ovdje.)
Ova matična ploča entuzijasta uključuje pet PCI-E x16 slotova u punoj veličini, ali samo dva od njih imaju punih 16 podatkovnih traka - ostale su x8 i x4. Očito, to može uzrokovati probleme. Ako vaša matična ploča ima dva slota veličine x16, ali jedan od njih ima samo x4 trake, tada priključivanje vaše nove grafičke kartice u pogrešan utor može dovesti do uskog grla za 75%. To je, naravno, teoretski rezultat: arhitektura matičnih ploča znači da nećete vidjeti tako dramatičan pad. Stvar je u tome da prava kartica treba ići u pravo mjesto.
Srećom, kapacitet voznih traka specifičnih PCI-utora obično se navodi u priručniku računala ili matične ploče, s ilustracijom utora koji ima kapacitet. Ako nemate svoj priručnik, broj traka obično se piše na tiskanoj pločici matične ploče pored porta, na primjer:
Oznake na tim lukama pokazuju dostupne staze: x1 port na vrhu ima jednu traku, ali x16 port ispod ima samo četiri, unatoč fizičkoj veličini. PCIEX1_2 znači da je drugi x1 port na matičnoj ploči. Također, kraća x1 ili x4 kartica može se fizički uklopiti u dulji x8 ili x16 utor: početna konfiguracija pinova električnih kontakata čini ga kompatibilnim. Kartica može biti malo labavo fizički, ali kada je uvrnuta u mjesto za proširenje kućišta računala, to je više nego dovoljno čvrsto. Naravno, ako su kontakti kartice fizički veći od utora, ne može se umetnuti.
Zapamtite, kada kupujete kartice za proširenje ili nadogradnju za PCI Express utor, morate imati na umu i veličinu i ocjenu voznih traka dostupnih priključaka.
Kredit za slike: Newegg, Amazon
