Zakaj so vrata PCI Express na moji matični plošči različnih velikosti? x16, x8, x4 in x1 Razloženo



Standard PCI Express je eden od osnovnih elementov sodobnega računalništva z režo na več ali manj vsakem namiznem računalniku, izdelanem v zadnjem desetletju. Toda narava povezave je nekoliko nejasna: na novem računalniku boste morda videli pol ducata vrat v treh ali štirih različnih velikostih, ki so vsa označena kot PCIE ali PCI-E. Zakaj torej zmeda in katere lahko dejansko uporabite?

Razumevanje vodila PCI Express

Kot nadgradnja prvotnega sistema PCI (Peripheral Component Interconnect) je imel PCI Express eno veliko prednost, ko je bil prvotno razvit v zgodnjih 2000-ih: namesto serijskega vodila je uporabljal dostopno vodilo od točke do točke. To je pomenilo, da lahko vsaka posamezna vrata PCI in njegove nameščene kartice v celoti izkoristijo svojo največjo hitrost, ne da bi bilo več kartic ali razširitev zamašenih v enem vodilu.





PCI Express je nadomestil starejši standard reže PCI. Ta matična plošča podpira oboje: PCIE x16 v modri, PCIE x1 v črni in PCI v bež barvi.

Laično povedano, si predstavljajte svoj namizni računalnik kot restavracijo. Stari standard PCI je bil kot delikatesa, saj so vsi čakali v eni vrsti, da jih postrežejo, pri čemer je hitrost storitve omejena z eno samo osebo na pultu. PCI-E je bolj podoben baru, kjer vsak gost sedi na dodeljenem sedežu, z več natakarji, ki sprejmejo naročila vseh naenkrat. (V redu, tako da nikoli ni mogoče takoj dobiti natakarja za vsakega gosta, vendar se pretvarjajmo, da je to res odličen bar.) Z namenskimi podatkovnimi pasovi za vsako razširitveno kartico ali periferno napravo lahko celoten računalnik hitreje dostopa do komponent in dodatkov.



Zdaj, da razširimo našo metaforo deli/bar, si predstavljajte, da imajo nekateri od teh sedežev več barmanov, rezerviranih samo zanje. Tu se pojavi ideja o več pasovih.

Življenje v hitrih pasovih

PCI-E je šel skozi številne revizije od svojega začetka; trenutno nove matične plošče običajno uporabljajo različico 3 standarda, pri čemer je hitrejša različica 4 vse bolj pogosta, različica 5 pa naj bi prišla leta 2019. Vendar vse različne revizije uporabljajo iste fizične povezave in te povezave so lahko na voljo v štirih primarnih velikostih : x1, x4, x8 in x16. (vrata x32 obstajajo, vendar so izjemno redka in jih na splošno ne opazimo na potrošniški strojni opremi.)

Kartice različnih velikosti podpirajo različne maksimalne pasove PCI-Express.



Oglas

Različne fizične velikosti omogočajo različno število hkratnih povezav podatkovnih pinov na matično ploščo: večja kot so vrata, več je največjih povezav na kartici in vratih. Te povezave so pogovorno znane kot pasovi, pri čemer je vsak pas PCI-E sestavljen iz dveh signalnih para, enega za pošiljanje podatkov in drugega za sprejemanje podatkov. Različne revizije standarda PCI-E omogočajo različne hitrosti na vsakem pasu. Toda na splošno velja, da več kot je na enem vhodu PCI-E in povezani kartici, hitreje se lahko podatki pretakajo med periferno napravo in preostalim računalniškim sistemom.

Če se vrnemo k naši barovski metafori: če si predstavljate vsakega gosta, ki sedi v baru kot napravo PCI-E, bi bil pas x1 en sam natakar, ki služi eni stranki. Toda pokrovitelj, ki sedi na dodeljenem sedežu x4, bi imel štiri natakarji, ki so mu prinašali pijačo in hrano, in sedež x8 bi imel osem barmanov samo za njeno pijačo, tisti na sedežu x16 pa bi imel ogromnih šestnajst barmanov samo zanj. In zdaj bomo nehali govoriti o lokalih in barmanih, saj so naši ubogi metaforični pivci v nevarnosti zastrupitve z alkoholom.

Katere zunanje naprave uporabljajo katera vrata?

Za običajno različico PCI Express različice 3.0 je največja hitrost prenosa podatkov na pas osem gigaprenosov, izraz, ki pomeni vse podatke in elektronske stroške hkrati. V resničnem svetu je hitrost za PCI-E revizijo 3 malo manjša od enega gigabajta na sekundo na pas.

POVEZANO: Je zdaj pravi čas za nakup nove grafične kartice NVIDIA ali AMD?

Tako lahko naprava, ki uporablja vrata PCI-E x1, kot je zvočna kartica z nizko porabo ali antena Wi-Fi, prenaša podatke v preostali del računalnika s približno 1 GBps. Kartica, ki se dvigne na fizično večjo režo x4 ali x8, kot je razširitvena kartica USB 3.0, lahko prenaša podatke štiri ali osemkrat hitreje – in bi morali, če bi bila največ dva od teh vrat USB uporabljena. hitrost prenosa. Vrata PCI-E x16 s teoretično največjo hitrostjo okoli 15 GBps pri reviziji 3.0 se uporabljajo za skoraj vse sodobne grafične kartice, ki sta jih oblikovala NVIDIA in AMD .

Večina diskretnih grafičnih kartic uporablja polno režo PCI-E x16.

POVEZANO: Kaj je razširitvena reža M.2 in kako jo lahko uporabljam?

Ni določenih smernic, katere razširitvene kartice bodo uporabljale katero število pasov. Grafične kartice običajno uporabljajo x16 samo zaradi največjega prenosa podatkov, vendar očitno ne potrebujete omrežne kartice, če želite uporabljati vrata x16 in šestnajst polnih pasov, če so njena ethernetna vrata sposobna prenašati podatke le z enim gigabitom na sekundo ( približno osmina prepustnosti enega pasu PCI-E – ne pozabite, osem bitov na bajt). Obstaja majhna količina pogonov SSD, vgrajenih v PCI-E, ki imajo raje vrata x4, vendar se zdi, da jih je hitro prehitel novi standard M.2, ki lahko uporablja tudi vodilo PCI-E . Vrhunske omrežne kartice in oprema za navdušence, kot so adapterji in krmilniki RAID, uporabljajo mešanico formatov x4 in x8.

Ne pozabite: velikost vrat PCI-E in pasovi morda niso enaki

POVEZANO: Kaj je 'nabor čipov' in zakaj bi me moralo skrbeti?

Tukaj je eden bolj zmedenih delov nastavitve PCI-E: vrata so lahko velikost kartice x16, vendar imajo dovolj podatkovnih pasov samo za nekaj manj hitrega, kot je x4. To je zato, ker PCI-E lahko sprejme v bistvu neomejene količine posameznih povezav, vendar še vedno obstaja praktična omejitev prepustnosti na pasu nabora čipov. Cenejše matične plošče z bolj proračunsko usmerjenimi nabori čipov lahko dosežejo samo eno režo x8, tudi če lahko ta reža fizično sprejme kartico x16. Medtem bodo matične plošče za igralce vključevale do štiri polne PCI-E reže velikosti x16 in x16 za maksimalno združljivost GPU. (O tem smo razpravljali podrobneje tukaj .)

Ta matična plošča za navdušence vključuje pet rež PCI-E x16 polne velikosti, vendar imata le dve od njih celih 16 podatkovnih pasov - ostali so x8 in x4.

Oglas

Očitno lahko to povzroči težave. Če ima vaša matična plošča dve reži velikosti x16, ena od njih pa ima samo x4 pasove, bi lahko vklop vaše modne nove grafične kartice v napačno režo zmanjšal njeno zmogljivost za 75%. To je seveda teoretični rezultat: arhitektura matičnih plošč pomeni, da ne boste videli tako dramatičnega upada. Bistvo je, da mora prava kartica iti v pravo režo.

Na srečo je zmogljivost pasov posebnih rež PCI na splošno navedena v priročniku za računalnik ali matično ploščo z ilustracijo, katera reža ima katero zmogljivost. Če nimate svojega priročnika, je število pasov običajno zapisano na PCB matične plošče poleg vrat, takole:

Oznake na teh vratih prikazujejo razpoložljive pasove: vrata x1 na vrhu imajo en pas, vendar vrata x16 spodaj le štiri, kljub svoji fizični velikosti. PCIEX1_2 pomeni, da je to druga vrata x1 na matični plošči.

Lahko tudi krajša kartica x1 ali x4 fizično prilega v daljšo režo x8 ali x16 : začetna konfiguracija zatičev električnih kontaktov omogoča združljivost. Kartica je fizično morda nekoliko ohlapna, vendar je, ko je privita v razširitvene reže ohišja računalnika, več kot dovolj trdna. Seveda, če so kontakti kartice fizično večji od reže, je ni mogoče vstaviti.

Zato ne pozabite, da morate pri nakupu razširitvenih ali nadgradnih kartic za reže PCI Express biti pozorni na velikost in oceno pasov razpoložljivih vrat.

Kredit slike: Newegg , Amazon

PREBERITE NAPREJ Profilna fotografija za Michaela Criderja Michael Crider
Michael Crider je veteran tehnologije novinar z desetletnimi izkušnjami. Pet let je pisal za Android Police, njegovo delo pa se je pojavilo na Digital Trends in Lifehacker. Osebno je pokrival dogodke v industriji, kot sta Consumer Electronics Show (CES) in Mobile World Congress.
Preberite celotno biografijo

Zanimivi Članki