PCI Express (PCIe)

PCI Express Definition

Το PCI Express, τεχνικά Peripheral Component Interconnect Express, αλλά συχνά θεωρείται σύντομη ως PCIe ή PCI-E , είναι ένας τυποποιημένος τύπος σύνδεσης για εσωτερικές συσκευές σε έναν υπολογιστή.

Γενικά, η PCI Express αναφέρεται στις πραγματικές υποδοχές επέκτασης στη μητρική πλακέτα που δέχονται κάρτες επέκτασης που βασίζονται σε PCIe και στους τύπους καρτών επέκτασης.

Η PCI Express έχει αντικαταστήσει όλα τα AGP και PCI, τα οποία αντικατέστησαν τον παλαιότερο τύπο σύνδεσης που ονομάζεται ISA.

Ενώ οι υπολογιστές μπορεί να περιέχουν ένα μείγμα διαφόρων τύπων υποδοχών επέκτασης, η PCI Express θεωρείται η τυποποιημένη εσωτερική διεπαφή. Πολλές μητρικές υπολογιστές σήμερα κατασκευάζονται μόνο με υποδοχές PCI Express.

Πώς λειτουργεί το PCI Express;

Παρόμοια με τα παλαιότερα πρότυπα όπως η PCI και η AGP, μια συσκευή βασισμένη στην PCI Express (όπως αυτή που φαίνεται στη φωτογραφία σε αυτή τη σελίδα) φυσικά ολισθαίνει σε μια υποδοχή PCI Express στη μητρική πλακέτα.

Η διασύνδεση PCI Express επιτρέπει επικοινωνία μεγάλου εύρους ζώνης μεταξύ της συσκευής και της μητρικής πλακέτας, καθώς και άλλου υλικού .

Παρόλο που δεν είναι πολύ συνηθισμένο, υπάρχει και μια εξωτερική έκδοση του PCI Express, χωρίς έκπληξη, που ονομάζεται External PCI Express, αλλά συχνά μειώνεται στο ePCIe .

Οι συσκευές ePCIe, που είναι εξωτερικές, απαιτούν ένα ειδικό καλώδιο για τη σύνδεση οποιασδήποτε εξωτερικής συσκευής ePCIe που χρησιμοποιείται στον υπολογιστή μέσω μιας θύρας ePCIe, η οποία συνήθως βρίσκεται στο πίσω μέρος του υπολογιστή και παρέχεται είτε από τη μητρική πλακέτα είτε από μια ειδική κάρτα PCIe.

Τι είδους κάρτες PCI Express υπάρχουν;

Χάρη στη ζήτηση γρηγορότερων και πιο ρεαλιστικών παιχνιδιών βίντεο και εργαλείων επεξεργασίας βίντεο, οι κάρτες γραφικών ήταν οι πρώτοι τύποι περιφερειακών υπολογιστών για να επωφεληθούν από τις βελτιώσεις που προσφέρει η PCIe.

Παρόλο που οι κάρτες γραφικών εξακολουθούν να είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος κάρτας PCIe, υπάρχουν και άλλες συσκευές που επωφελούνται από σημαντικά ταχύτερες συνδέσεις με τη μητρική πλακέτα, την CPU και τη μνήμη RAM και κατασκευάζονται όλο και περισσότερο με συνδέσεις PCIe αντί για PCI.

Για παράδειγμα, πολλές κάρτες ήχου υψηλής τεχνολογίας χρησιμοποιούν τώρα PCI Express, όπως και ένας αυξανόμενος αριθμός ασύρματων και ασύρματων καρτών διασύνδεσης δικτύου .

Οι κάρτες ελεγκτή σκληρού δίσκου μπορεί να είναι οι πλέον ευεργετικές για PCIe μετά από κάρτες γραφικών. Η σύνδεση μιας μονάδας SSD υψηλής ταχύτητας σε αυτή τη διασύνδεση υψηλού εύρους ζώνης επιτρέπει την ταχύτερη ανάγνωση και εγγραφή στη μονάδα δίσκου. Ορισμένοι ελεγκτές σκληρού δίσκου PCIe περιλαμβάνουν ακόμη και το ενσωματωμένο SSD, αλλάζοντας δραστικά τον τρόπο με τον οποίο οι συσκευές αποθήκευσης έχουν παραδοσιακά συνδεθεί μέσα σε έναν υπολογιστή.

Φυσικά με την αντικατάσταση των PCI και PCI από PCIe σε νεότερες μητρικές κάρτες, σχεδόν κάθε τύπος εσωτερικής κάρτας επέκτασης που βασίζεται σε αυτές τις παλαιότερες διεπαφές ανασχεδιάζεται για να υποστηρίξει την PCI Express. Αυτά περιλαμβάνουν τα στοιχεία όπως κάρτες επέκτασης USB, κάρτες Bluetooth κ.λπ.

Ποιες είναι οι διαφορετικές μορφές PCI Express;

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 . Τι σημαίνει το 'x'; Πώς μπορείτε να πείτε αν ο υπολογιστής σας υποστηρίζει ποια; Αν έχετε κάρτα PCI Express x1 αλλά έχετε μόνο μια θύρα PCI Express x16 , λειτουργεί αυτό; Εάν όχι, ποιες είναι οι επιλογές σας;

Ταραγμένος? Μην ανησυχείτε, δεν είστε μόνοι σας!

Συχνά δεν είναι καθόλου σαφές όταν αγοράζετε μια κάρτα επέκτασης για τον υπολογιστή σας, όπως μια νέα κάρτα γραφικών, ποιες από τις διάφορες τεχνολογίες PCIe λειτουργούν με τον υπολογιστή σας ή ποιες είναι καλύτερες από τις άλλες.

Ωστόσο, τόσο περίπλοκο όσο φαίνεται, είναι πραγματικά πολύ απλό όταν καταλάβετε τα δύο σημαντικά στοιχεία σχετικά με το PCIe: το μέρος που περιγράφει το φυσικό μέγεθος και το μέρος που περιγράφει την τεχνολογική έκδοση, και τα δύο εξηγούνται παρακάτω.

Μεγέθη PCIe: x16 έναντι x8 έναντι x4 έναντι x1

Όπως υποδηλώνει η επικεφαλίδα, ο αριθμός μετά το x υποδεικνύει το φυσικό μέγεθος της κάρτας ή της υποδοχής PCIe, με το x16 να είναι το μεγαλύτερο και το x1 να είναι το μικρότερο.

Δείτε πώς διαμορφώνονται τα διάφορα μεγέθη:

Αριθμός ακίδων Μήκος
PCI Express x1 18 25 mm
PCI Express x4 32 39 mm
PCI Express x8 49 56 mm
PCI Express x16 82 89 mm

Ανεξάρτητα από το μέγεθος της υποδοχής ή της κάρτας PCIe, η εγκοπή κλειδιού , αυτός ο μικρός χώρος στην κάρτα ή στην υποδοχή είναι πάντα στην Καρφίτσα 11 .

Με άλλα λόγια, είναι το μήκος του Pin 11 που διαρκεί περισσότερο καθώς μετακινείστε από PCIe x1 σε PCIe x16. Αυτό επιτρέπει κάποια ευελιξία να χρησιμοποιείτε κάρτες ενός μεγέθους με υποδοχές άλλου.

Οι κάρτες PCIe ταιριάζουν σε οποιαδήποτε υποδοχή PCIe σε μια μητρική πλακέτα που είναι τουλάχιστον τόσο μεγάλη όσο είναι. Για παράδειγμα, μια κάρτα PCIe x1 θα χωρέσει σε οποιαδήποτε υποδοχή PCIe x4, PCIe x8 ή PCIe x16. Μια κάρτα PCIe x8 θα χωρέσει σε οποιαδήποτε υποδοχή PCIe x8 ή PCIe x16.

Οι κάρτες PCIe που είναι μεγαλύτερες από την υποδοχή PCIe μπορούν να χωρέσουν στη μικρότερη υποδοχή, αλλά μόνο εάν η υποδοχή PCIe είναι ανοιχτή (δηλαδή δεν έχει πώμα στο τέλος της υποδοχής).

Γενικά, μια μεγαλύτερη κάρτα ή υποδοχή PCI Express υποστηρίζει μεγαλύτερη απόδοση, υποθέτοντας ότι οι δύο κάρτες ή οι υποδοχές που συγκρίνετε υποστηρίζουν την ίδια έκδοση PCIe.

Μπορείτε να δείτε ένα πλήρες διάγραμμα pinout στον ιστότοπο του pinouts.ru.

Εκδόσεις PCIe: 4.0 έναντι 3.0 έναντι 2.0 έναντι 1.0

Οποιοσδήποτε αριθμός μετά την PCIe που βρίσκετε σε ένα προϊόν ή στη μητρική πλακέτα υποδεικνύει τον τελευταίο αριθμό έκδοσης της προδιαγραφής PCI Express που υποστηρίζεται.

Δείτε πώς οι διάφορες εκδόσεις του PCI Express συγκρίνουν:

Εύρος ζώνης (ανά λωρίδα) Εύρος ζώνης (ανά λωρίδα σε υποδοχή x16)
PCI Express 1.0 2 Gbit / s (250 MB / s) 32 Gbit / s (4000 MB / s)
PCI Express 2.0 4 Gbit / s (500 MB / s) 64 Gbit / s (8000 MB / s)
PCI Express 3.0 7.877 Gbit / s (984.625 MB / s) 126.032 Gbit / s (15754 MB / s)
PCI Express 4.0 15.752 Gbit / s (1969 MB / s) 252.032 Gbit / s (31504 MB / s)

Όλες οι εκδόσεις PCI Express είναι συμβατές προς τα πίσω και προς τα εμπρός, πράγμα που σημαίνει ότι ανεξάρτητα από την έκδοση που υποστηρίζει η κάρτα PCIe ή η μητρική σας πλατφόρμα, θα πρέπει να συνεργάζονται τουλάχιστον σε ένα ελάχιστο επίπεδο.

Όπως μπορείτε να δείτε, οι σημαντικές ενημερώσεις του προτύπου PCIe αύξησαν δραστικά το διαθέσιμο εύρος ζώνης κάθε φορά, αυξάνοντας σημαντικά το δυναμικό του τι μπορεί να κάνει το συνδεδεμένο υλικό.

Οι βελτιώσεις έκδοσης έκαναν επίσης εντοπισμένα σφάλματα, πρόσθετα χαρακτηριστικά και βελτιωμένη διαχείριση ενέργειας, αλλά η αύξηση του εύρους ζώνης είναι η πιο σημαντική αλλαγή που σημειώνεται από την έκδοση στην έκδοση.

Μεγιστοποίηση της συμβατότητας PCIe

Η PCI Express, όπως διαβάζετε στα παραπάνω μεγέθη και εκδόσεις , υποστηρίζει σχεδόν όλες τις ρυθμίσεις που μπορείτε να φανταστείτε. Αν φυσικά ταιριάζει, πιθανώς λειτουργεί ... το οποίο είναι υπέροχο.

Ένα σημαντικό πράγμα που πρέπει να γνωρίζετε είναι ότι για να έχετε το αυξημένο εύρος ζώνης (το οποίο συνήθως ισοδυναμεί με τη μεγαλύτερη απόδοση), θα θέλετε να επιλέξετε την υψηλότερη έκδοση PCIe που υποστηρίζει η μητρική σας πλατφόρμα και να επιλέξετε το μεγαλύτερο μέγεθος PCIe που θα ταιριάζει.

Για παράδειγμα, μια κάρτα γραφικών PCIe 3.0 x16 θα σας δώσει τη μέγιστη απόδοση, αλλά μόνο εάν η μητρική πλακέτα υποστηρίζει επίσης PCIe 3.0 και διαθέτει μια ελεύθερη υποδοχή PCIe x16. Εάν η μητρική σας πλατφόρμα υποστηρίζει μόνο PCIe 2.0, η κάρτα θα λειτουργεί μόνο μέχρι την υποστηριζόμενη ταχύτητα (π.χ. 64 Gbit / s στην υποδοχή x16).

Οι περισσότερες μητρικές πλακέτες και οι υπολογιστές που κατασκευάζονται το 2013 ή αργότερα υποστηρίζουν πιθανώς την PCI Express v3.0. Ελέγξτε τη μητρική πλακέτα ή το εγχειρίδιο ηλεκτρονικού υπολογιστή εάν δεν είστε βέβαιοι.

Εάν δεν μπορείτε να βρείτε οποιεσδήποτε οριστικές πληροφορίες σχετικά με την έκδοση PCI που υποστηρίζει η μητρική σας πλακέτα, σας συνιστώ να αγοράσετε τη μεγαλύτερη και πιο πρόσφατη κάρτα PCIe, αρκεί να ταιριάζει φυσικά.

Τι θα αντικαταστήσει το PCIe;

Οι προγραμματιστές βιντεοπαιχνιδιών προσπαθούν πάντα να σχεδιάζουν παιχνίδια που είναι όλο και πιο ρεαλιστικά, αλλά μπορούν να το κάνουν μόνο αν μπορούν να περάσουν περισσότερα δεδομένα από τα προγράμματα παιχνιδιών τους στο ακουστικό VR ή στην οθόνη του υπολογιστή σας και απαιτούνται γρηγορότερες διεπαφές για να συμβεί αυτό.

Εξαιτίας αυτού, η PCI Express δεν θα συνεχίσει να βασιλεύει υπέρτατη ανάπαυση στις δάφνες της. Το PCI Express 3.0 είναι εκπληκτικά γρήγορο, αλλά ο κόσμος θέλει ταχύτερα.

Το PCI Express 5.0, που θα ολοκληρωθεί μέχρι το 2019, θα υποστηρίξει ένα εύρος ζώνης 31,504 GB / s ανά λωρίδα (3938 MB / s), δύο φορές αυτό που προσφέρει το PCIe 4.0. Υπάρχουν ορισμένα άλλα πρότυπα διασύνδεσης μη-PCIe που εξετάζονται από τον κλάδο της τεχνολογίας, αλλά δεδομένου ότι θα απαιτούν σημαντικές αλλαγές υλικού, η PCIe φαίνεται να παραμένει ηγέτης για κάποιο χρονικό διάστημα.