למה הם יציאות PCI Express על לוח האם שלי בגדלים שונים? x16, x8, x4 ו- x1 מוסברים

תקן PCI Express הוא אחד המצרכים של המחשוב המודרני, עם חריץ על פחות או יותר כל מחשב שולחני עשה בעשור האחרון. אבל אופי החיבור הוא קצת מעורפל: על מחשב חדש, אתה עשוי לראות חצי תריסר יציאות בשלושה או ארבעה גדלים שונים, כל שכותרתו "PCIE" או PCI-E ". אז למה הבלבול, ואילו אתה בעצם משתמש?

הבנת ה- PCI Express Bus

כשדרוג ל- PCI Express המקורי היה ל- PCI Express יתרון עצום כאשר הוא פותח לראשונה בתחילת שנות ה -2000: הוא השתמש באוטובוס גישה מנקודה לנקודה במקום באוטובוס טורי. פירוש הדבר שכל יציאת PCI בודדת והכרטיסים המותקנים שלה יכולים לנצל את מלוא המהירות המקסימלית שלהם, ללא מספר קלפים או הרחבות הנסתרים באוטובוס יחיד.

PCI Express החליף את תקן חריץ ה- PCI הישן יותר. לוח האם הזה תומך בשני: PCIE x16 בכחול, PCIE x1 בשחור, ו- PCI בצבע בז '.

במונחים של הדיוט, לדמיין את המחשב השולחני שלך כמסעדה. תקן PCI הישן היה כמו מעדנייה, כולם ממתינים בשורה אחת כדי לקבל מוגש, עם מהירות השירות מוגבל על ידי אדם אחד ליד הדלפק. PCI-E הוא יותר כמו בר, כל הפטרון יושב במושב שהוקצה, עם ברמנים מרובים לקחת את ההזמנה של כולם בבת אחת. (בסדר, אז זה אף פעם לא ניתן לקבל מוזג לכל הפטרון מיד, אבל בואו להעמיד פנים שזה בר נהדר באמת.) עם נתיבי נתונים ייעודי עבור כל כרטיס הרחבה או ציוד היקפי, המחשב כולו יכול לגשת רכיבים ואביזרים מהר יותר.

עכשיו כדי להרחיב את המטאפורה מעדן / בר שלנו, לדמיין כי חלק מהמושבים האלה יש ברמנים רבים שמורות רק עבורם. שם מגיע הרעיון של נתיבים מרובים.

החיים במסלולים המהירים

PCI-E עברה שינויים רבים מאז הקמתה; לוחות אם חדשים בדרך כלל משתמשים בגירסה 3 של התקן, כאשר הגרסה המהירה יותר 4 הופכת יותר ויותר נפוצה וגירסה 5 צפויה להכות ב 2019. אבל התיקונים השונים משתמשים כולם באותם חיבורים פיזיים, ואלה יכולים להגיע בארבעה גדלים עיקריים : x1, x4, x8 ו- x16. (יציאות x32 קיימות, אך הן נדירות ביותר ובדרך כלל לא נראות על חומרת הצרכן).

כרטיסים בגדלים שונים תומכים בנתיבי PCI-Express שונים.

הגדלים הפיזיים השונים מאפשרים מספרים שונים של חיבורי נתונים סימולטניים ללוח האם: ככל שהפורט גדול יותר, החיבורים המקסימליים יותר על הכרטיס ועל היציאה. חיבורים אלה ידועים כ "נתיבים", כאשר כל נתיב PCI-E מורכב משני זוגות איתות, אחד עבור שליחת נתונים והשני לקבלת נתונים. גרסאות שונות של תקן PCI-E מאפשרות מהירויות שונות על כל נתיב. אבל באופן כללי, יותר נתיבים יש על יציאת PCI-E אחת ואת הכרטיס המחובר שלה, הנתונים המהירים יותר יכולים לזרום בין הפריפריה לבין שאר מערכת המחשב.

אם נחשוב על המטאפורה של הבר שלנו: אם אתה מדמיין כל פטרון יושב ליד הבר כמכשיר PCI-E, אז נתיב X1 יהיה ברמן יחיד המשרת לקוח אחד. אבל הפטרון יושב במושב "x4" שהוקצה היה ארבעה מוזגים שהביאו לו משקאות ואוכל, ולמושב ה x8 היו שמונה ברמנים רק בשביל המשקאות שלה, ואחד במושב "x16" היה בעל שישה-עשר מוזגים רק בשבילו. ועכשיו אנחנו הולכים להפסיק לדבר על ברים ומוזגים, כי שתיינים מטאפורי המסכנים שלנו נמצאים בסכנה של הרעלת אלכוהול.

מה היקפיים השתמש אילו יציאות?

בגרסת הגרסה השכיחה של PCI Express, שיעור הנתונים המרבי לנתיב הוא 8 Gigatransfers, מונח שמשמעותו "כל הנתונים והתקורה האלקטרונית בבת אחת". בעולם האמיתי, המהירות עבור תיקון PCI-E 3 היא קצת פחות מ 1 ג 'יגה לשנייה, לכל נתיב.

אז התקן המשתמש ביציאת PCI-E x1, כמו כרטיס קול בעל צריכת חשמל נמוכה או אנטנת Wi-Fi, יכול להעביר נתונים לשאר המחשב במהירות של כ -1 GBps. כרטיס שמתנגש בחריץ x4 או x8 פיזית גדול יותר, כמו כרטיס הרחבה מסוג USB 3.0, יכול להעביר נתונים במהירות גדולה פי ארבעה או שמונה פעמים - וזה היה צריך, אם יותר משתי יציאות USB אלה נמצאות בשימוש המקסימלי שלהן קצב העברה. ה- PCI-E x16 יציאות, עם מקסימום תיאורטית של סביב 15GBps על גרסה 3.0, משמשים כמעט את כל כרטיסי גרפיקה מודרניים שתוכננו על ידי NVIDIA ו AMD.

רוב כרטיסי גרפיקה נפרדים להשתמש חריץ PCI-E x16 מלא.

אין כל הנחיות שנקבעו עבור כרטיסי הרחבה, אשר ישתמשו במספר הנתיבים. כרטיסים גרפיים נוטים להשתמש ב- x16 רק לשם העברת נתונים מקסימלית, אך ברור שאינך זקוק לכרטיס רשת כדי להשתמש בנמל x16 ו- 16 נתיבים מלאים כאשר יציאת ה- Ethernet מסוגלת להעביר נתונים ב- gigabit לשנייה אחת בלבד ( בערך בשמונה של התפוקה של נתיב PCI-E אחד - זכרו, שמונה סיביות לבית). יש כמות קטנה של כונני PCI-E רכוב מוצק כי מעדיפים יציאת x4, אבל אלה נראה כי השתלט במהירות על ידי תקן M.2 חדש, אשר יכול גם להשתמש באוטובוס PCI-E. High-end כרטיסי רשת וציוד נלהב כמו מתאמים בקרי RAID להשתמש שילוב של x4 ו x8 פורמטים.

זכור: גודל ה- PCI ו- E הנמל לא יכול להיות אותו דבר

הנה אחד החלקים המבלבלים יותר של הגדרת ה- PCI-E: יציאה עשויה להיות בגודל של כרטיס x16, אבל יש רק נתיבי נתונים מספיק עבור משהו הרבה פחות מהיר, כמו x4. הסיבה לכך היא כי בעוד PCI-E יכול להכיל כמויות בלתי מוגבלות של קשרים בודדים, עדיין יש גבול מעשי על התפוקה נתיב של שבבים. לוחות אם זולים יותר עם שבבי תקציב מוכווני תקציב עשויים לעלות רק לחריץ x8 אחד, גם אם החריץ יכול להתאים פיזית כרטיס x16. בינתיים, "גיימר" לוחות אם יכלול עד ארבעה x16 בגודל מלא x16 נתיב PCI-E חריצים עבור תאימות GPU מקסימלית. (דנו כאן בפירוט רב יותר).

לוח האם הנלהב הזה כולל חמישה חריצי PCI-E x16 בגודל מלא, אך רק שניים מהם מכילים את 16 נתיבי הנתונים המלאים - האחרים הם x8 ו- x4.

ברור, זה יכול לגרום לבעיות. אם לוח האם שלך יש שני חריצים בגודל x16, אבל אחד מהם יש רק x4 נתיבים, ולאחר מכן חיבור כרטיס המסך החדש שלך מפואר לתוך חריץ לא נכון יכול צוואר בקבוק הביצועים שלה על ידי 75%. זוהי תוצאה תיאורטית, כמובן: הארכיטקטורה של לוחות אם פירושו שלא תראה ירידה דרמטית כזו. הנקודה היא, הכרטיס הנכון צריך ללכת בחריץ הנכון.

למרבה המזל, את יכולת הנתיב של PCI- חריצים ספציפיים הוא פירט בדרך כלל את המחשב או לוח האם ידני, עם איור של איזה חריץ יש איזו יכולת. אם אין לך את המדריך שלך, מספר נתיבים נכתב בדרך כלל על PCB של לוח האם ליד הנמל, כך:

התוויות ביציאות אלה מציגות את הנתיבים הזמינים: לנמל ה- x1 יש נתיב אחד, אבל לנמל x16 למטה יש רק 4, למרות הגודל הפיזי שלו. PCIEX1_2 אומר שזה יציאת x1 השני על לוח האם.

כמו כן, קצר יותר x1 או כרטיס x4 יכול להתאים פיזית לתוך יותר x8 או x16 חריץ: תצורה סיכה הראשונית של אנשי הקשר חשמל עושה את זה תואם. הכרטיס עשוי להיות קצת רופף פיזית, אבל כאשר דפוק לתוך המקום חריצי הרחבה של מקרה PC, זה יותר יציב מספיק. באופן טבעי, אם אנשי הקשר של הכרטיס גדולים פיזית מהחריץ, זה לא יכול להיות מוכנס.

אז זכור, בעת רכישת הרחבת או לשדרג כרטיסים עבור חריצי PCI Express, אתה צריך להיות מודע הן בגודל והן את הנתיב דירוג של היציאות הזמינות שלך.

קרדיט תמונה: Newegg, אמזון