Pci e что это такое

Обновлено: 21.11.2024

Слоты PCIe позволяют добавлять карты расширения на материнскую плату, чтобы обеспечить дополнительные функциональные возможности вашего ПК. Они бывают разных размеров, каждый из которых предназначен для определенной категории карт расширения. Если вы хотите добавить видеокарту для игр, сетевую карту Wi-Fi или специальную звуковую карту, вы можете использовать разъемы PCIe.

Существует два основных интерфейса, которые компьютер использует для добавления дополнительных компонентов: SATA и PCIe. SATA является более медленным интерфейсом и используется в основном для вращения жестких дисков в наши дни, а также для приводов CD/DVD.

PCIe, с другой стороны, намного лучше с точки зрения скорости передачи и, таким образом, поддерживает высокоскоростные компоненты, начиная от твердотельных накопителей NVMe и заканчивая графическими процессорами.

Как упоминалось ранее, слоты PCIe бывают разных размеров, и сборщикам ПК крайне важно знать, как они работают и чем отличается один слот от другого.

Здесь мы подробно поговорим о PCIe в целом и слотах PCIe в частности.

СОДЕРЖАНИЕ

Как выглядит слот PCIe?

Чтобы понять, как выглядят разъемы PCIe, лучше всего использовать изображение.

Как видно на изображении выше, слоты PCIe бывают разных размеров. Они отличаются главным образом количеством линий PCIe.

Что такое слоты PCIe, дорожки, поколение?

Существует несколько важных характеристик интерфейса PCIe, которые необходимо знать, чтобы понимать и правильно использовать разъемы, т. е.

Что такое PCIe
Дорожки PCIe
Размеры слотов PCIe и конфигурация материнской платы
Поколение PCIe

начнем с самого начала.

Что такое PCIe?

PCIe расшифровывается как Peripheral Component Interconnect Express и представляет собой стандарт интерфейса внутренней шины, который используется для подключения внутренних высокоскоростных компонентов к материнской плате вашего настольного компьютера.

К слотам PCIe жестко подключены линии PCIe для передачи данных.

Кратко о дорожках PCIe

Понимание линий PCIe очень важно для понимания того, что такое слоты PCIe и как они работают.

Линия PCIe — это, по сути, путь или соединение, через которое данные передаются в слот и ЦП и обратно. Разные размеры слотов имеют разное количество линий PCIe.

Чем больше линий PCIe у слота, тем выше его пропускная способность (скорость) и тем более требовательные карты расширения он может поддерживать.

Существует четыре типа конфигурации линий PCIe, которые можно найти в слотах PCIe: x1, x4, x8 и x16.

В большинстве случаев число после «x» указывает на количество линий PCIe в слоте. Слот x16, однако, немного сбивает с толку, так как число 16 здесь после «x» не всегда означает 16 дорожек; подробнее об этом ниже.

Поэтому слот PCIe x4 имеет 4 линии PCIe или может поддерживать устройство с требуемой пропускной способностью до 4 линий PCIe, например, карту расширения NVMe SSD.

Обратите внимание, что общее количество линий PCIe на ПК обычно определяется процессором и материнской платой. У ПК НЕТ неограниченного количества дорожек.

Общее количество линий PCIe на ПК можно узнать, просмотрев спецификации ЦП и спецификации ЧИПСЕТА материнской платы.

Большинство процессоров массового производства имеют от 16 до 24 линий PCIe, и только экстремальные процессоры и процессоры премиум-класса имеют 44 и более выделенных линий PCIe.

Системные платы также предоставляют линии PCIe, однако не все из них доступны пользователю. Например, материнская плата Intel Z490 имеет 24 линии PCIe, однако, в зависимости от конфигурации платы, вы можете использовать только от 4 до 6 линий, а остальные будут зарезервированы для внутренних компонентов, таких как порты SATA, порты USB и т. д.

Следовательно, при конфигурации 16 линий ЦП + 4, обеспечиваемых набором микросхем материнской платы, у вас будет в общей сложности 20 линий PCIe для использования.

При этом вы можете, например, добавить одну видеокарту x16 и одну карту твердотельного накопителя x4 NVMe.

Или, возможно, вы можете добавить одну графическую карту (x16), карту Wi-Fi (x1), карту видеозахвата FHD (x1) и по-прежнему иметь 2 линии PCIe. Все зависит от того, как сконфигурирована материнская плата и какие слоты она предоставляет.

Опять же, вы можете найти количество линий PCIe ЦП и материнской платы в соответствующих спецификациях. В следующих руководствах подробно описаны линии PCIe.

Размеры и конфигурация разъемов PCIe

Все современные материнские платы для настольных ПК имеют по крайней мере один слот PCIe, который позволит вам подключать дополнительные устройства, такие как видеокарты, звуковые карты, RAID-контроллеры и т. д., чтобы расширить функциональные возможности вашего ПК.

Единственная разница заключается в том, что не все платы поставляются с одинаковым количеством, типом или даже версией разъемов PCIe.

Форм-фактор материнской платы имеет значение в конфигурации слота PCIe

Количество слотов PCIe также во многом зависит от форм-фактора материнской платы в дополнение к общему количеству линий PCIe, о чем говорилось ранее.

Например, материнская плата ATX обычно предлагает множество слотов PCIe разных размеров. С другой стороны, материнская плата Mini-ITX, будучи самой маленькой материнской платой для настольных компьютеров, имеет только ОДИН слот PCIe x16, несмотря на то, что поддерживает более 16 линий PCIe!

Различные размеры слотов PCIe и их использование

Обычно почти на всех коммерческих материнских платах есть слоты PCIe двух размеров:

x1: предлагает только одну линию PCIe. Он подходит для более слабых и небольших карт, таких как карта Wi-Fi или звуковая карта.
x16: это самый большой слот на материнской плате, а также самый сложный для понимания. Подробнее об этом ниже.

Загадочный случай со слотом x16

Часто вы обнаружите, что слот x16 подключен только к линиям x8 или даже только к линиям x4! Всегда обращайтесь к спецификации, чтобы понять истинное количество дорожек слота.

Если на материнской плате есть только один слот x16, то почти наверняка у него будет 16 линий PCIe, поступающих непосредственно от ЦП.

Однако если у вас БОЛЬШЕ одного слота x16, то второй слот x16 будет работать либо в режиме x8, либо в режиме x4. Это связано с ограниченным количеством линий PCIe, доступных на вашем ПК. Типичный ПК с 20–24 линиями PCIe не может иметь два полноценных слота x16, так как в этом случае число линий увеличится до 32!

Подводя итог, можно выделить три конфигурации слота x16:

x16(x4): Физический размер этого слота равен слоту x16, но жестко подключен только к 4 дорожкам. Этот слот используется для таких устройств, как слот расширения NVMe M.2 SSD или карта видеозахвата 4K, которым требуется более высокая пропускная способность, чем предлагаемый слот x1.
x16(x8): используются на материнских платах премиум-класса для сборок с двумя видеокартами. Опять же, этот слот имеет физический размер слота x16, но к нему подключено только четыре линии.
x16(x16): настоящий слот x16, который подключается к линиям x16, имеется почти на всех материнских платах. У них самая высокая пропускная способность, поэтому они обычно используются с видеокартами.

Генерация PCIe и производительность слота

На общую производительность слота PCIe существенно влияет его версия PCIe.

Каждое новое поколение интерфейса PCIe Удваивает скорость на линию. Так, например, пропускная способность одной линии PCIe v3.0 (x1) составляет 985 МБ/с, а пропускная способность одной линии PCIe v4.0 (x1) вдвое выше, т. е. 1969 МБ/с.

В следующей таблице приведены скорости PCIe для разных поколений.

< /tr> < td >7,877

Версия	x1 (ГБ/с)	x2 (ГБ/с)	x4 (ГБ/с)	x8 (ГБ/с)	x16 (ГБ/с)
1,0	0,250	0,500	1,000	2,000< /td>	4.000
2.0	0.500	1.000	2.000	4,000	8,000
3,0	0,985	1,969	3,938	7,877	15,754
4,0	1,969	3,938	7,877	15,754	31,508
5,0	3,938	15,754	31,508	63,015
6,0	7,877	15,754	31,508	63,015	126,031

Новая версия PCIe имеет множество ветвей. Материнская плата с более новым слотом PCIe может поддерживать устройства нового поколения, такие как более быстрые твердотельные накопители NVMe и более мощные видеокарты.

Перекрестная совместимость слотов и обратная совместимость

Самое лучшее в стандарте PCIe – перекрестная и обратная совместимость различных разъемов с устройствами PCIe разных поколений.

В принципе, если у вас есть слот x4, а устройство, которое вы хотите установить, является устройством x1, вам не понадобится специальное программное обеспечение, чтобы обойти эту проблему.

Подключение платы расширения с меньшим числом линий в слот с большим числом линий позволит устройству работать должным образом, хотя и с совокупной пропускной способностью самого медленного компонента.

Другими словами, установка более слабого устройства x1 в слот x4 будет работать, однако устройство x1 НЕ получит повышения производительности.

Точно так же карта расширения с большим количеством дорожек может быть установлена в слот с меньшим количеством дорожек, если он может туда поместиться. Итак, вы можете подключить видеокарту x16 к слоту x8, и она все равно будет работать, но на скорости слота x8; следовательно, может быть некоторое снижение производительности.

Эта совместимость также распространяется на версии PCIe, поэтому устройство PCIe 3.0 может работать в слоте PCIe 2.0 и наоборот.

Единственное предостережение заключается в том, что конфигурация будет работать на самой низкой общей скорости между слотом и компонентом.

Здесь видно, что использование видеокарты в слоте более старого поколения может привести к некоторому снижению производительности.

Практический пример понимания конфигурации слота PCIe

Приведенная выше материнская плата является отличным примером того, как разъемы PCIe сконфигурированы на типичной материнской плате среднего класса Full ATX.

Вы заметите, что материнская плата выше имеет 3 разъема PCIe x16 (два серебристого цвета и один черный разъем x16 в самом низу, который может быть плохо виден).

Из-за ограничений по полосе, как упоминалось ранее, эта материнская плата предназначена для использования в режимах x16/x0/x4 ИЛИ x8/x8/x4.

Другими словами, вы можете использовать материнскую плату в двух режимах.

Режим 1: (x16/x0/x4)

Верхний слот работает в режиме x16, т. е. с одной видеокартой.
Средний слот пуст
Нижний слот работает в режиме x4, например, для карты расширения NVMe SSD.

Режим 2: (x8/x8/x4)

Верхний слот работает в режиме x8, т. е. с графической картой.
Средний слот работает в режиме x8, т. е. с другой видеокартой.
Нижний слот работает в режиме x4, например, для карты расширения NVMe SSD.

Здесь вы заметите, что режим 2 отлично подходит для настройки SLI или Crossfire, когда у вас есть две видеокарты. Единственная проблема заключается в том, что обе видеокарты будут работать с пониженной производительностью из-за половины поддерживаемой пропускной способности. Однако при тестировании разница между запуском карты в x16 или x8 была незначительной.

Эта материнская плата также имеет два меньших слота x1, которые также можно использовать для карт меньшего размера.

Чтобы получить ПОЛНЫЕ 2 разъема X16, вам потребуется ЦП для рабочих станций из серии Intel X или AMD Threadripper, а также материнская плата для рабочих станций, чтобы обеспечить большее количество линий PCIe, необходимых для запуска два или более слота x16 с полной пропускной способностью.

Краткая история слота PCIe

Несколько других слотов использовались для подключения карт расширения к материнской плате до появления слота PCI в 1992 году компанией Intel.

Например, до введения исходного стандарта PCI слоты шины ISA (архитектура промышленного стандарта) были основным интерфейсом для подключения плат расширения.

Слоты ISA, к сожалению, были длиннее и имели более низкую скорость передачи данных.

Стандарт PCI был создан, чтобы устранить недостатки предыдущих шин, которые в то время были намного медленнее и, следовательно, неэффективны для растущего спроса на пропускную способность карт расширения.

Стандарт PCI получил более широкое распространение к концу 90-х годов и претерпел некоторые улучшения. Однако он был заменен более эффективным стандартом PCI Express, который используется с 2002 года.

Разница между PCI и PCIe

PCIe использует независимые линии передачи вместо общей шины, которая используется в старом стандарте PCI. Возможность передачи данных по нескольким линиям означает общее увеличение пропускной способности.

Основное различие между двумя типологиями заключалось в том, что PCI использовала параллельную архитектуру, тогда как PCIe использовала последовательную архитектуру. По сути, в параллельной архитектуре PCI каждое подключенное устройство использует одну и ту же шину.

Ограничение здесь заключалось в том, что, поскольку все устройства используют одну и ту же шину, при подключении большего количества устройств им приходилось ждать освобождения шины для отправки и получения данных.

PCIe, с другой стороны, полностью изменил топологию на последовательную архитектуру, где теперь каждое устройство имеет свою собственную выделенную шину.

Разница в скорости между двумя интерфейсами была феноменальной. В то время как PCI достигла максимальной скорости 2,13 ГБ/с (двунаправленная пропускная способность) с последним PCI-X 2.0, выпущенной в 2002 году, с другой стороны, PCI Express v1.0, выпущенная в 2002 году, имела общую двунаправленную пропускную способность 8 ГБ/с. Таким образом, он значительно лучше своего предшественника.

Текущая версия 4.0 имеет пропускную способность около 32 ГБ/с и двунаправленную пропускную способность около 64 ГБ/с!

Заключительные слова. Нужно ли вам использовать слоты PCIe?

Ключевым выводом здесь является то, что слот PCIe является основным интерфейсом, через который вы подключаете высокоскоростные карты расширения, расширяющие функциональные возможности вашего ПК.

Здесь мы подробно говорили о том, что такое слоты PCIe, рассматривая линии PCIe, конфигурацию и размеры слотов, а также версию PCIe.

Конечно, есть вероятность, что вам вообще никогда не придется использовать слоты PCIe для вашей системы.

Например, если ваш ЦП поставляется со встроенной видеокартой, а ваша материнская плата оснащена портами вывода дисплея, звуковой картой и сетевой картой (как большинство материнских плат в наши дни), то шансы что вам, возможно, никогда не придется добавлять еще одну карту расширения.

Это особенно верно, если вы обычный пользователь дома или в офисе. Базовый ПК для домашнего использования имеет все необходимое, установленное на борту материнской платы и самого процессора. Только профессионалам и геймерам может потребоваться использование слотов PCIe для расширения функциональных возможностей их системы.

Разъемы PCIe позволяют вашей материнской плате подключаться к наиболее важным компонентам вашего ПК и обеспечивать ключевые функции. Они также предоставляют вам множество вариантов настройки и обновления, когда вы готовы выйти за рамки предварительно загруженных функций, таких как графика и хранилище.

Если вы хотите собрать или обновить свой ПК или просто хотите узнать больше об аппаратном обеспечении ПК, разумно начать с PCIe. В этой статье мы объясним основы этой технологии и предложим обзор популярных вариантов обновления и компонентов, которые вы можете добавить в свою установку.

Что такое PCIe или PCI Express?

PCIe — это сокращение от "Express Interconnect Interconnect" ("Экспресс-соединение периферийных компонентов"), и в основном он используется в качестве стандартизированного интерфейса для компонентов материнской платы, включая графику, память и хранилище.

PCIe получает в своем названии часть «межсоединение периферийных компонентов», потому что он предназначен для обработки двухточечных соединений для неосновных компонентов. Производители добавили «экспресс», чтобы отличить новый стандарт от старых стандартов PCI, подчеркнув существенное улучшение производительности по сравнению с предыдущими версиями.

Слоты и карты PCIe

Слот PCIe или PCI Express — это точка соединения между «периферийными компонентами» вашего ПК и материнской платой. Термины «карта PCIe» и «карта расширения» просто относятся к оборудованию, такому как видеокарты, процессоры, твердотельные накопители (SSD) или жесткие диски, которые вы можете добавить к своему устройству через слоты PCIe, что делает оба термина универсальными для различные компоненты.

Каковы стандартные размеры PCIe?

Несмотря на то, что существуют разные размеры и конфигурации, большинство пользователей сталкиваются только с четырьмя основными размерами. Размер представляет собой количество прямых подключений, обеспечиваемых слотом PCIe или картой.

PCIe x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

Эти соединения обычно называются дорожками, и в большинстве случаев чем их больше, тем лучше может работать ваше оборудование. Чтобы максимизировать эффективность, высокопроизводительные устройства, как правило, полагаются почти исключительно на PCIe x16. Это делает их особенно полезными для геймеров или тех, кто работает с визуальными эффектами.

У этих компонентов обычно не так много скрытого багажа, хотя всегда важно проверить спецификации, если вы в чем-то не уверены. Не все порты PCIe имеют одинаковое количество доступных рейтингов, даже если они физически совпадают.

Как поколение PCIe влияет на скорость

Исторически обновления PCIe удваивали скорость передачи и использовали кратность 8, начиная с поколения 3.0. Новые поколения также предлагают удвоенную пропускную способность по сравнению с предыдущими версиями, что значительно увеличивает объем данных, которые могут быть переданы в секунду. Ваши преимущества максимальны при использовании портов и карт одного поколения.

При использовании PCIe 4.0 пропускная способность составляет 64 гигабайта в секунду при скорости передачи 16 гигабайт в секунду (ГТ/с). Для пользователей устаревших устройств, выпущенных за несколько лет до последней версии, есть большой потенциал для улучшения с помощью новых технологий.

За прошедшие годы в PCIe произошли существенные изменения, связанные со значительным повышением эффективности и добавлением дополнительных функций. В 2020 году оборот новых обновлений выглядит быстрее, чем когда-либо. Для потребителя все это должно привести к повышению производительности оборудования по мере появления новых поколений.

Чего ожидать от следующего поколения соединений PCIe

Самый большой и новейший стандарт PCIe — PCIe 4.0, но он не будет пользоваться наибольшим спросом слишком долго. Версия 5.0 была представлена в 2019 году и должна быть реализована в 2020 году, что делает ее технически самым современным стандартом PCIe. В то время как 4.0 обеспечивает пропускную способность 64 ГБ/с при 16 ГТ/с, 5.0 – 128 ГБ/с при 32 ГТ/с.

Мы не должны ожидать, что PCIe 6.0 будет выпущен до 2021 года или позже с точки зрения полной реализации, но он уже находится в разработке. Ожидается, что он будет соответствовать типичным изменениям поколений, предлагая двойную пропускную способность на уровне 256 ГБ/с со скоростью 64 ГТ/с. Это означает, что производительность растет, а когда речь идет о технологии PCIe, она развивается быстрее, чем когда-либо.

Можно ли смешивать карты и слоты?

Один из самых важных моментов, который следует помнить о PCIe, – это обеспечение совместимости. С соединениями PCIe вы можете подключать меньшие соединения к большим портам. Вы также можете подключать большие соединения к меньшим портам. Но использование двух конфигураций разного размера для полного контакта может иметь негативные последствия.

В частности, эти соединения страдают от существенного снижения пропускной способности. Установка карты большего размера в меньший порт оказывает более сильное негативное влияние на качество вашего опыта, но вы все равно можете увидеть менее оптимальную производительность и наоборот.

В заключение

Форматы PCIe меняются быстрее, чем когда-либо, и прирост производительности с каждым обновлением значителен. В результате еще никогда не было так легко настроить и улучшить работу с помощью относительно простых обновлений оборудования или надстроек.

Хотите узнать больше о PCIe? Стандарт разработан и поддерживается организацией под названием PCI-SIG, которая предлагает массу информации о совместимости и поддержке сообщества.

И если вы пытаетесь освоить все, что связано с PCIe, вам также не помешает узнать больше о материнских платах. Обязательно ознакомьтесь с нашей статьей Что делает материнская плата? для всестороннего руководства по этой части технологии. Затем вы можете прочитать наше руководство «Как выбрать материнскую плату», чтобы получить советы по покупкам.

Статьи по теме:

Об авторе

Дуайт Павлович — автор статей для HP® Tech Takes. Дуайт — автор музыки и технологий из Западной Вирджинии.

Связанные теги

Нужна помощь?

Рекомендованная производителем розничная цена HP может быть снижена. Рекомендованная производителем розничная цена HP указана либо как отдельная цена, либо как зачеркнутая цена, а также указана цена со скидкой или рекламная цена. На скидки или рекламные цены указывает наличие дополнительной более высокой рекомендованной розничной цены зачеркнутой цены.

Ultrabook, Celeron, Celeron Inside, Core Inside, Intel, логотип Intel, Intel Atom, Intel Atom Inside, Intel Core, Intel Inside, логотип Intel Inside, Intel vPro, Itanium, Itanium Inside, Pentium, Pentium Inside, vPro Inside , Xeon, Xeon Phi, Xeon Inside и Intel Optane являются товарными знаками корпорации Intel или ее дочерних компаний в США и/или других странах.

Домашняя гарантия доступна только для некоторых настраиваемых настольных ПК HP. Необходимость обслуживания на дому определяется представителем службы поддержки HP. Заказчику может потребоваться запустить программы самопроверки системы или исправить выявленные неисправности, следуя советам, полученным по телефону. Услуги на месте предоставляются только в том случае, если проблема не может быть устранена удаленно. Услуга недоступна в праздничные и выходные дни.

HP передаст ваше имя и адрес, IP-адрес, заказанные продукты и связанные с ними расходы, а также другую личную информацию, связанную с обработкой вашего заявления, в Bill Me Later®. Bill Me Later будет использовать эти данные в соответствии со своей политикой конфиденциальности.

Подходящие продукты/покупки HP Rewards определяются как принадлежащие к следующим категориям: принтеры, ПК для бизнеса (марки Elite, Pro и рабочие станции), выберите аксессуары для бизнеса и выберите чернила, тонер и бумага.

PCI Express — это высокоскоростное последовательное соединение, которое больше похоже на сеть, чем на шину. Узнайте, как PCI Express может ускорить работу компьютера и заменить AGP, и просмотрите изображения PCI Express.

Разъемы для межсоединений периферийных компонентов (PCI) настолько неотъемлемая часть архитектуры компьютера, что большинство людей воспринимают их как должное. В течение многих лет PCI был универсальным и функциональным способом подключения звуковых, видео и сетевых карт к материнской плате.

Но у PCI есть некоторые недостатки. Поскольку процессоры, видеокарты, звуковые карты и сети стали быстрее и мощнее, PCI остался прежним. Он имеет фиксированную ширину 32 бита и может обрабатывать только 5 устройств одновременно. Новая 64-разрядная шина PCI-X обеспечивает большую пропускную способность, но ее большая ширина усугубляет некоторые другие проблемы PCI.

Новый протокол под названием PCI Express (PCIe) устраняет многие из этих недостатков, обеспечивает большую пропускную способность и совместим с существующими операционными системами. В этой статье мы рассмотрим, чем PCIe отличается от PCI. Мы также рассмотрим, как PCI Express ускоряет работу компьютера, потенциально повышает производительность графики и может заменить слот AGP.

Высокоскоростное последовательное соединение

На заре вычислительной техники огромные объемы данных перемещались по последовательным соединениям. Компьютеры разделяли данные на пакеты, а затем перемещали пакеты из одного места в другое по одному. Последовательные соединения были надежными, но медленными, поэтому производители начали использовать параллельные соединения для одновременной отправки нескольких фрагментов данных.

Оказалось, что у параллельных соединений есть свои проблемы по мере того, как скорости становятся все выше и выше — например, провода могут электромагнитно мешать друг другу — поэтому теперь маятник качается обратно в сторону высокооптимизированных последовательных соединений. Усовершенствования аппаратного обеспечения и процесса разделения, маркировки и повторной сборки пакетов привели к гораздо более быстрым последовательным соединениям, таким как USB 2.0 и FireWire.

PCI Express – это последовательное соединение, которое больше похоже на сеть, чем на шину.Вместо одной шины, обрабатывающей данные из нескольких источников, в PCIe есть переключатель, управляющий несколькими последовательными соединениями «точка-точка». (Подробности см. в разделе «Как работают коммутаторы LAN».) Эти соединения расходятся от коммутатора и ведут непосредственно к устройствам, на которые должны передаваться данные. Каждое устройство имеет собственное выделенное соединение, поэтому устройства больше не делят полосу пропускания, как на обычной шине. Мы рассмотрим, как это происходит, в следующем разделе.

PCIe — это стандартный тип подключения устройств к компьютеру

Тим Фишер имеет более чем 30-летний опыт работы в сфере технологий. Он пишет о технологиях более двух десятилетий и является вице-президентом и генеральным директором Lifewire.

В этой статье

Перейти к разделу

PCI Express, технически Peripheral Component Interconnect Express, но часто обозначаемый как PCIe или PCI-E, является стандартным соединением для внутренних устройств. на компьютере.

Как правило, под PCI Express понимаются фактические слоты расширения на материнской плате, которые принимают карты расширения на основе PCIe, а также сами типы карт расширения.

PCI Express практически заменил AGP и PCI, оба из которых заменили самый старый широко используемый тип подключения, называемый ISA.

Хотя компьютеры могут иметь различные типы слотов расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом. Сегодня многие компьютерные материнские платы производятся только со слотами PCIe.

Как работает PCI Express?

Как и старые стандарты, такие как PCI и AGP, устройство на основе PCI Express (например, показанное на фотографии на этой странице) физически вставляется в разъем PCI Express на материнской плате.

Интерфейс PCI Express обеспечивает высокоскоростную связь между устройством, материнской платой и другим оборудованием.

Хотя это и не очень распространено, существует внешняя версия PCI Express, которая неудивительно называется External PCI Express, но часто сокращается до ePCIe.

Устройствам ePCIe, являющимся внешними, требуется специальный кабель для подключения внешнего устройства ePCIe к компьютеру через порт ePCIe, обычно расположенный на задней панели компьютера и поставляемый либо материнской платой, либо специальной внутренней картой PCIe.

Какие типы карт PCI Express существуют?

Благодаря спросу на более быстрые и реалистичные видеоигры и инструменты для редактирования видео видеокарты стали первыми типами компьютерных периферийных устройств, которые воспользовались преимуществами улучшений, предлагаемых PCIe.

Хотя видеокарты по-прежнему являются наиболее распространенным типом карт PCIe, которые вы найдете, другие устройства, которые выигрывают от значительно более быстрого подключения к материнской плате, ЦП и ОЗУ, также все чаще производятся с разъемами PCIe вместо PCI.< /p>

Например, многие высокопроизводительные звуковые карты теперь используют PCI Express, равно как и все большее число проводных и беспроводных сетевых карт.

Карты контроллера жестких дисков, возможно, больше всего выиграют от PCIe после видеокарт. Подключение высокоскоростного устройства хранения данных PCIe, например SSD, к этому интерфейсу с высокой пропускной способностью обеспечивает гораздо более быстрое чтение и запись на диск. Некоторые контроллеры жестких дисков PCIe даже имеют встроенный твердотельный накопитель, что коренным образом меняет способ подключения устройств хранения данных внутри компьютера.

Конечно, поскольку PCIe полностью заменяет PCI и AGP в новых материнских платах, почти все типы внутренних карт расширения, использующие эти старые интерфейсы, перерабатываются для поддержки PCI Express. Обновление включает в себя такие вещи, как карты расширения USB, карты Bluetooth и т. д.

Каковы различные форматы PCI Express?

PCI Express x1. PCI Express 3.0. PCI Express x16. Что означает «х»? Как узнать, поддерживает ли ваш компьютер какие? Если у вас есть карта PCI Express x1, но у вас есть только порт PCI Express x16, это работает? Если нет, то какие у вас есть варианты?

Запутались? Не волнуйтесь; ты не один!

Когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, например новую видеокарту, часто бывает совершенно непонятно, какая из различных технологий PCIe работает с вашим компьютером, а какая лучше другой.

Однако, как бы сложно это ни выглядело, все довольно просто, если вы понимаете две основные части информации о PCIe: часть, описывающую физический размер, и часть, описывающую версию технологии, которые описаны ниже.

Размеры PCIe: x16, x8, x4, x1

Как следует из заголовка, число после x указывает на физический размер карты PCIe или слота, где x16 — самый большой, а x1 — самый маленький.

Вот как формируются различные размеры:

Таблица сравнения размеров PCI Express
Ширина< /td>	Количество контактов	Длина
PCI Express x1	18	25 мм
PCI Express x4	32	39 мм
PCI Express x8	49	56 мм
PCI Express x16	82	89 мм

Независимо от размера слота или карты PCIe, выемка под ключ — это небольшое пространство в карте или слоте — всегда находится на контакте 11. Другими словами, длина 11-го контакта постоянно увеличивается по мере перехода от PCIe x1 к PCIe x16. Это позволяет использовать карты одного размера со слотами другого.

Карты PCIe подходят для любого разъема PCIe на материнской плате, размер которой не меньше ее. Например, карта PCIe x1 подходит для любого слота PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 подходит для любого слота PCIe x8 или PCIe x16.

Карты PCIe большего размера, чем слот PCIe, могут поместиться в меньший слот, но только в том случае, если он открыт (т. е. у него нет заглушки на конце).

Как правило, более крупная карта или слот PCI Express обеспечивает более высокую производительность при условии, что две сравниваемые карты или слоты поддерживают одну и ту же версию PCIe.

Версии PCIe: 4.0, 3.0, 2.0, 1.0

Любой номер после PCIe, который вы найдете на продукте или материнской плате, указывает на номер последней поддерживаемой версии спецификации PCI Express.

< td>2 Гбит/с (250 МБ/с)

Таблица сравнения производительности PCI Express Link
Версия	Пропускная способность (на дорожку)	Пропускная способность (на дорожку в слоте x16)
PCI Express 1.0	32 Гбит/с (4000 МБ/с)
PCI Express 2.0	4 Гбит/с (500 МБ/с)	64 Гбит/с (8000 МБ/с)
PCI Express 3.0	7,877 Гбит/с (984,625 МБ/с)	126,032 Гбит/с (15754 МБ/с)
PCI Express 4.0	15,752 Гбит/с (1969 МБ/с)	252,032 Гбит/с (31504 МБ/с)

Все версии PCI Express обратно и обратно совместимы, а это означает, что независимо от того, какую версию поддерживает карта PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на минимальном уровне.

Как видите, основные обновления стандарта PCIe каждый раз резко увеличивали доступную полосу пропускания, значительно увеличивая возможности подключенного оборудования.

Улучшения версии также исправили ошибки, добавили функции и улучшили управление питанием, но увеличение пропускной способности является наиболее значительным изменением, которое следует отметить от версии к версии.

Максимальная совместимость PCIe

Как вы читали в разделах размеры и версии выше, PCI Express поддерживает практически любую конфигурацию, которую вы только можете себе представить. Если он подходит физически, он, вероятно, работает, и это отлично.

Однако важно знать, что для увеличения пропускной способности (что обычно соответствует наибольшей производительности) вам нужно выбрать самую высокую версию PCIe, которую поддерживает ваша материнская плата, и выбрать самый большой размер PCIe, который подходит .

Например, видеокарта PCIe 3.0 x16 обеспечит максимальную производительность, но только в том случае, если ваша материнская плата также поддерживает PCIe 3.0 и имеет свободный разъем PCIe x16. Если ваша материнская плата поддерживает только PCIe 2.0, карта будет работать только на этой поддерживаемой скорости (например, 64 Гбит/с в слоте x16).

Большинство материнских плат и компьютеров, выпущенных в 2013 году или позже, вероятно, поддерживают PCI Express v3.0. Если вы не уверены, обратитесь к руководству по материнской плате или компьютеру.

Если вы не можете найти точную информацию о версии PCI, поддерживаемой вашей материнской платой, мы рекомендуем купить самую большую и последнюю версию карты PCIe, конечно, если она подходит.

Что заменит PCIe?

Разработчики видеоигр всегда стремятся создавать еще более реалистичные игры. Они могут сделать это только в том случае, если смогут передать больше данных из своих игровых программ на вашу виртуальную гарнитуру или экран компьютера; для этого требуются более быстрые интерфейсы.

Из-за этого PCI Express больше не будет господствовать, почивая на лаврах. PCI Express 3.0 невероятно быстр, но мир хочет быстрее.

PCI Express 5.0, ратифицированный и выпущенный в 2019 году, поддерживает пропускную способность 31,504 ГБ/с на канал (3 938 МБ/с), что вдвое больше, чем у PCIe 4.0.

В технологической отрасли существует множество других стандартов интерфейсов, отличных от PCIe, но, поскольку они потребуют значительных изменений оборудования, PCIe, похоже, еще какое-то время останется лидером.

Читайте также: