22Aug
Standard PCI Express je jedním ze základních prvků moderních výpočetních technologií, s více či méně každým stolním počítačem vytvořeným v posledním desetiletí.Povaha spojení je poněkud hmlistá: na novém počítači můžete vidět půl tuctu portů ve třech nebo čtyřech různých velikostech, které jsou označeny jako "PCIE" nebo PCI-E. "Proč je tedy zmatek a které mohouskutečně používáte?
Pochopení sběrnice PCI Express
Jako upgrade na původní systém PCI( Peripheral Component Interconnect) má PCI Express jednu obrovskou výhodu, když byla původně vyvinuta počátkem roku 2000:sériová sběrnice. To znamenalo, že každý jednotlivý port PCI a jeho nainstalované karty by mohly plně využít maximální rychlosti, aniž by se v jedné sběrnici ucpaly vícenásobné karty nebo rozšíření.
V laymanových termínech si představte svůj stolní počítač jako restauraci. Starý standard PCI byl jako deli, všichni čekají v jediné řadě, aby se dali sloužit, rychlost obsluhy byla omezena jediným člověkem na pultu. PCI-E je spíše bar, každý patron, který sedí v přiřazeném sedadle, s několika barmany, kteří berou pořádek každého najednou.(Dobře, takže nikdy není možné získat barmana pro každého patrona, ale předstírejme, že je to opravdu skvělá barva.) S vyhrazenými datovými pruhy pro každou rozšiřující kartu nebo periferní zařízení může celý počítač rychleji přistupovat ke komponentům a příslušenství.
Nyní rozšířit naši metaforu deli / bar, představte si, že některé z těchto míst mají více barmanů vyhrazených právě pro ně.Zde přichází myšlenka vícenásobných drah.
Život v rychlých stezkách
PCI-E prošla od počátku několika revizí;v současné době nové základní desky obecně používají verzi 3 standardu, přičemž rychlejší verze 4 se stává stále častější a verze 5 se očekává v roce 2019. Ale různé revize používají stejné fyzické připojení a tato spojení mohou pocházet ze čtyř základních velikostí: x1, x4, x8 a x16.(porty x32 existují, ale jsou extrémně vzácné a obecně nejsou vidět na spotřebním hardwaru.)
Různé fyzické velikosti umožňují různé počty současných datových pinů na základní desce: čím větší je port, tím více připojení na kartě a portu. Tato spojení jsou hovorově označována jako "pruhy", přičemž každá dráha PCI-E se skládá ze dvou signálních párů, z nichž jedna je pro odesílání dat a druhá pro příjem dat. Různé revize standardu PCI-E umožňují různé rychlosti na každém pruhu. Obecně řečeno, čím více pruhů je na jediném PCI-E portu a jeho připojené kartě, tím rychlejší data mohou proudit mezi periferním a zbytkem počítačového systému.
Návrat k naší metaforě o baru: Pokud si představíte, že každý patron, který sedí v baru jako zařízení PCI-E, pak pruh x1 bude jediný barman, který bude sloužit jednomu zákazníkovi. Ale patron, který sedí v určeném "x4" sedadle, by měl čtyři barmany, kteří mu přinesli nápoje a jídlo, a sedadlo "x8" mělo osm barmanů jen pro své nápoje a ten v sedadle "x16"skákání šestnáct barmanů jen pro něj. A teď přestaneme mluvit o barech a barmancích, protože naši špatní metaforní pijáci jsou ohroženi otravou alkoholem.
Jaká periferní zařízení používá porty?
Pro běžnou verzí 3.0 verze PCI Express je maximální přenosová rychlost po datové lince osm přenosů, což znamená "všechna data a elektronická režie najednou". V reálném světě je rychlost revize PCI-E 3je o něco méně než jeden gigabajt za sekundu na pruh.
Takže zařízení, které používá port PCI-E x1, jako je zvuková karta s nízkým výkonem nebo anténa Wi-Fi, může přenést data do zbytku počítače přibližně na 1 GBps. Karta, která narazí na fyzicky větší slot pro x4 nebo x8, jako je rozšiřující karta USB 3.0, může přenášet data čtyřikrát nebo osmkrát rychleji - a pokud by byly použity více než dva z těchto USB portůpřenosová rychlost. Porty PCI-E x16 s teoretickým maximem okolo 15 GBps v revizi 3.0 se používají téměř ve všech moderních grafických kartách navržených společností NVIDIA a AMD.
Neexistují žádné nastavené pokyny, pro které by rozšiřovací karty měly používat počet pruhů.Grafické karty mají tendenci používat x16 pouze kvůli maximálnímu přenosu dat, ale samozřejmě nepotřebujete síťovou kartu pro použití portu x16 a šestnácti plných pruhů, pokud je jeho ethernetový port schopen přenést data pouze na jeden gigabit za sekundu( asi osmá propustnost jednoho PCI-E pruhu - pamatujte, osm bitů na byte).Existuje malé množství pevných disků, které upřednostňují port x4, ale ty se zdají být rychle předjímany novým standardem M.2, který může také používat sběrnici PCI-E.Špičkové síťové karty a zařízení pro nadšence, jako jsou adaptéry a řadiče RAID, používají kombinaci formátu x4 a formátu x8.
Nezapomeňte: Velikost portu PCI-E a pruhy nesmí být stejná věc
Zde je jedna z nejasných částí nastavení PCI-E: port může mít velikost karty x16, ale pro něco má dostatek datových pruhůmnohem méně rychlý, jako x4.Důvodem je to, že zatímco PCI-E může obsahovat v podstatě neomezené množství jednotlivých připojení, stále existuje praktický limit pro průchodnost čipové sady pruhu. Levnější základní desky s více rozpočtovými čipovými sadami se mohou dostat pouze do jednoho slotu x8, a to i v případě, že tento slot může fyzicky umístit kartu x16.Mezitím základní desky "gamer" budou obsahovat až čtyři sloty PCI-E s rozměry x16 a x16 pro maximální kompatibilitu GPU.
Je zřejmé, že to může způsobit problémy. Pokud vaše základní deska má dvě x16 velikosti slotů, ale jedna z nich má pouze dráhy x4, pak zasunutí vaší nové grafické karty do nesprávného slotu by mohlo snížit výkon o 75%.To je samozřejmě teoretický výsledek: architektura základních desek znamená, že neuvidíte takový dramatický pokles. To je pravda, že správná karta musí jít do správného slotu.
Naštěstí je kapacita konkrétních slotů PCI obecně popsána v příručce k počítači nebo základní desce s příkladem, který slot má kapacitu. Pokud nemáte příručku, počet pruhů je obecně psán na desce plošných spojů na základní desce vedle portu, jako je tomu tak:
Také kratší karta x1 nebo x4 může fyzicky zapadnout do delšího slotu x8 nebo x16: počáteční konfigurace pinů elektrických kontaktů ji činí kompatibilní.Karta může být trochu uvolněná fyzicky, ale když je zasunutá na místo v rozšiřujících slotech PC skříně, je to víc než dostatečně robustní.Samozřejmě, pokud jsou kontakty karty fyzicky větší než slot, nelze jej vložit.
Takže si pamatujte, že při nákupu karet pro rozšíření nebo upgrade karet PCI Express je třeba mít na paměti velikost i jízdní vlastnosti vašich dostupných portů.
Obrazový kredit: Newegg, Amazon