Навіщо потрібний перехідник pci-e pci — докладний посібник. PCI Express-що це таке і основні характеристики Pci e опис

Раніше масового покупця цікавило головним чином лише два типи твердотільних накопичувачів: або високошвидкісні моделі преміального рівня типу Samsung 850 PRO, або вигідні за співвідношенням ціни та продуктивності пропозиції, такі як Crucial BX100 або SanDisk Ultra II. Тобто сегментація ринку SSD була вкрай слабкою, а конкуренція між виробниками хоч і розгорталася за напрямами продуктивності та ціни, розрив між рішеннями верхнього та нижнього рівня залишався досить невеликим. Такий стан справ частково зумовлений тим, що технологія SSD сама по собі суттєво покращує відчуття користувача від роботи з комп'ютером, і тому питання конкретної реалізації для багатьох відходять на другий план. З цієї ж причини споживчі твердотілі накопичувачі були вписані в стару інфраструктуру, яка спочатку орієнтувалася на механічні жорсткі диски. Це суттєво полегшило їхнє впровадження, проте уклало SSD у досить вузькі рамки, які багато в чому стримують як зростання пропускної спроможності, і зниження латентності дискової підсистеми.

Але до певного часу такий стан справ усіх влаштовував. Технологія SSD була в новинку, і користувачі, що переходять на твердотільні накопичувачі, залишалися задоволені своїм придбанням навіть незважаючи на те, що вони отримували продукти, які насправді працюють далеко не на межі своїх можливостей, а їх продуктивність стримується штучними бар'єрами. Однак до сьогоднішнього дня SSD, мабуть, можна вважати вже справжнісіньким мейнстримом. Будь-який власник персонального комп'ютера, що поважає себе, якщо і не має хоча б один SSD у своїй системі, то дуже серйозно налаштований на його придбання найближчим часом. І в цих умовах виробники просто змушені замислюватися про те, щоб розгорнути нарешті повноцінну конкуренцію: зруйнувати всі бар'єри і перейти до випуску ширших лінійок продукції, що принципово різняться за пропонованими характеристиками. Благо для цього підготовлено весь необхідний ґрунт, і, в першу чергу, більшість розробників SSD мають бажання і можливості для того, щоб зайнятися випуском продуктів, що працюють не через спадковий SATA-інтерфейс, а через більш продуктивну шину PCI Express.

Оскільки пропускна здатність SATA обмежена величиною 6 Гбіт/с, максимальна швидкість флагманських SATA SSD не виходить за величину близько 500 Мбайт/с. Тим не менш, сучасні накопичувачі, засновані на флеш-пам'яті, здатні на набагато більше: адже якщо замислитися, то вони мають більше спільного системною пам'яттю, ніж з механічними жорсткими дисками. Що ж до шини PCI Express, то зараз вона активно застосовується як транспортний рівень при підключенні графічних карт та інших додаткових контролерів, які потребують обміну даними з високою швидкістю, наприклад, Thunderbolt. Одна лінія PCI Express другого покоління забезпечує пропускну здатність лише на рівні 500 Мбайт/с, а лінія PCI Express 3.0 може розвивати швидкість до 985 Мбайт/с. Таким чином, інтерфейсна карта, яка встановлюється в слот PCIe x4 (з чотирма лініями), може обмінюватися даними на швидкості до 2 Гбайт/с у разі PCI Express 2.0 і майже до 4 Гбайт/с – при використанні PCI Express третього покоління. Це відмінні показники, що цілком підходять і для сучасних твердотільних накопичувачів.

Зі сказаного закономірно слід, що на ринку крім SATA SSD повинні поступово знаходити поширення високошвидкісні накопичувачі, що використовують шину PCI Express. І це справді відбувається. У магазинах можна знайти кілька моделей споживчих твердотільних накопичувачів від провідних виробників, виконаних у вигляді карт розширення або M.2-плат, які використовують різні варіанти шини PCI Express. Ми вирішили зібрати їх разом і порівняти між собою за продуктивністю та іншими параметрами.

Учасники тестування

Порівняльні характеристики протестованих SSD

Питання сумісності

Тестова конфігурація, інструментарій та методика тестування

Iometer 1.1.0

Вимірювання швидкості послідовного читання та запису даних блоками по 256 Кбайт (найбільш типовий розмір блоку при послідовних операціях у десктопних задачах). Оцінка швидкостей виконується протягом хвилини, після чого обчислюється середній показник.
Вимірювання швидкості випадкового читання та запису блоками розміром 4 Кбайт (такий розмір блоку використовується в переважній більшості реальних операцій). Тест проводиться двічі - без черги запитів та з чергою запитів глибиною 4 команди (типовою для десктопних додатків, що активно працюють із розгалуженою файловою системою). Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
Встановлення залежності швидкостей випадкового читання та запису під час роботи накопичувача з 4-кілобайтними блоками від глибини черги запитів (у межах від однієї до 32 команд). Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
Встановлення залежності швидкостей випадкового читання та запису під час роботи накопичувача з блоками різного розміру. Використовуються блоки об'ємом від 512 байт до 256 Кбайт. Глибина черги запитів протягом тесту складає 4 команди. Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
Вимірювання продуктивності при змішаному багатопоточному навантаженні та встановлення її залежності від співвідношення між операціями читання та запису. Тест проводиться двічі: для послідовних читань та записів блоками об'ємом 128 Кбайт, що виконуються у два незалежні потоки та для випадкових операцій з блоками об'ємом 4 Кбайт, які виконуються у чотири потоки. В обох випадках співвідношення між операціями читання та запису варіюється з кроком 20 відсотків. Оцінка швидкості виконується протягом трьох хвилин, після чого обчислюється середній показник.
Дослідження падіння продуктивності SSD під час обробки безперервного потоку операцій випадкового запису. Використовуються блоки розміром 4 Кбайт та глибина черги 32 команди. Блоки даних вирівнюються щодо сторінок флеш-пам'яті накопичувачів. Тривалість тесту становить дві години, виміри моментальної швидкості проводяться щомиті. Після закінчення тесту додатково перевіряється здатність накопичувача відновлювати свою продуктивність до початкових величин рахунок роботи технології складання сміття і після відпрацювання команди TRIM.

CrystalDiskMark 5.0.2
Синтетичний тест, що видає типові показники продуктивності твердотільних накопичувачів, виміряні на 1-гігабайтній ділянці диска «поверх» файлової системи. З усього набору параметрів, які можна оцінити за допомогою цієї утиліти, ми звертаємо увагу на швидкість послідовного читання та запису, а також на продуктивність довільних читання та запису 4-кілобайтними блоками без черги запитів та з чергою глибиною 32 команди.
PCMark 8 2.0
Тест, заснований на емулювання реального дискового навантаження, яке характерне для різних популярних додатків. На тестованому накопичувачі створюється єдиний розділ у файловій системі NTFSна весь доступний обсяг, і PCMark 8 проводиться тест Secondary Storage. Як результати тесту враховується як підсумкова продуктивність, і швидкість виконання окремих тестових трас, сформованих різними додатками.
Тести копіювання файлів
У цьому тесті вимірюється швидкість копіювання директорій із файлами різного типу, а також швидкість архівації та розархівації файлів усередині накопичувача. Для копіювання використовується стандартне засіб Windows– утиліта Robocopy, при архівації та розархівації – архіватор 7-zip версії 9.22 beta. У тестах бере участь три набори файлів: ISO – набір, що включає кілька образів дисків з дистрибутивами програм; Program - набір, що представляє собою встановлений програмний пакет; Work – набір робочих файлів, що включає офісні документи, фотографії та ілюстрації, pdf-файли та мультимедійний контент. Кожен із наборів має загальний обсяг файлів 8 Гбайт.

Intel SSD 750 400 Гбайт (SSDPEDMW400G4, прошивка 8EV10135);
Kingston HyperX Predator PCIe 480 Гбайт (SHPM2280P2H/480G, прошивка OC34L5TA);
OCZ RevoDrive 350 480 Гбайт (RVD350-FHPX28-480G, прошивка 2.50);
Plextor M6e Black Edition 256 Гбайт (PX-256M6e-BK, прошивка 1.05);
Samsung 850 Pro 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM01B6Q);
Samsung SM951 256 Гбайт (MZHPV256HDGL-00000, прошивка BXW2500Q).

Продуктивність

Робота TRIM та фонового складання сміття

Висновки

Увага!Ця стаття про шину PCI та її похідних PCI64 та PCI-X ("Пі-сі-ай Ікс")! Не плутайте її з новішою шиною ("Пі-сі-ай Експрес"), яка повністю несумісна з шинами, описаними в цьому FAQ.

PCI 2.1- відрізнялася від 2.0 можливістю одночасної роботи кількох bus-master пристроїв (т.зв. конкурентний режим), і навіть появою універсальних карт розширення, здатних працювати як і 5В, і у 3.3В слотах. Здатність працювати з 3.3В картами та наявність відповідних ліній живлення у версії 2.1 була опціональною. З'явилися розширення PCI66 та PCI64.

PCI 2.2- Версія базового стандарту шини, що допускає підключення карт розширення з сигнальною напругою як 5В, так і 3.3В. 32-бітові версії цих стандартів були найпоширенішим типом слотів на момент написання FAQ. Використовуються слоти типу 32-біт, 5В.
Зроблені відповідно до цих стандартів карти розширення мають універсальний роз'єм і здатні працювати практично у всіх пізніших різновидах слотів шини PCI, а також, у деяких випадках, і в слотах 2.1.

PCI 2.3- наступна версія загального стандарту на шину PCI, слоти розширення, що відповідають цьому стандарту, несумісні з картами PCI 5В, незважаючи на використання 32-бітних слотів з 5В-ключом. Карти розширення мають універсальний роз'єм, але не можуть працювати в 5В-слотах ранніх версій (до 2.1 включно).
Нагадуємо, що напруга живлення (не сигнальна!) 5В зберігається на всіх версіях роз'ємів шини PCI.

PCI 64- розширення базового стандарту PCI, що з'явилося у версії 2.1, число ліній даних, що подвоює, і, отже, пропускну здатність. Слот PCI64 є подовженою версією звичайного PCI-слоту. Формально сумісність 32-бітних карток з 64-бітовим слотами (за умови наявності загальної підтримуваної сигнальної напруги) повна, а сумісність 64-бітових карток з 32-бітовим слотами є обмеженою (у будь-якому випадку відбудеться втрата продуктивності), точні дані в кожному конкретному випадку можна дізнатися зі специфікацій пристрою.
Перші версії PCI64 (похідні від PCI 2.1) використовували слот PCI 64-біту 5В і працювали на тактовій частоті 33МГц.

PCI 66- розширення стандарту PCI з підтримкою, що з'явилося у версії 2.1. тактової частоти 66МГц, як і PCI64 дозволяє подвоїти пропускну здатність. Починаючи з версії 2.2 використовує 3.3В-слоти (32-бітний варіант на ПК майже не зустрічається), карти мають універсальний або 3.3В форм-фактор. (Були й засновані на версії 2.1 казуїстично рідкісні на ринку ПК 5В 66МГц рішення, подібні слоти та плати були сумісні тільки між собою)

PCI 64/66- комбінація двох вищеописаних технологій, дозволяє уточнити швидкість передачі даних у порівнянні з базовим стандартом PCI, і використовує 64 біти 3.3В слоти, сумісні тільки з універсальними та 3.3В 32-бітними картами розширення. Карти стандарту PCI64/66 мають універсальний (що має обмежену сумісність з 32-бітними слотами) або 3.3В форм-фактор (останній варіант принципово не сумісний з 32-бітовими 33МГц слотами популярних стандартів)
В даний час під терміном PCI64 мається на увазі саме PCI64/66, оскільки 33МГц 5В 64-бітові слоти не використовуються вже досить давно.

PCI-X 1.0- Розширення PCI64 з додаванням двох нових частот роботи, 100 та 133МГц, а також механізму роздільних транзакцій для покращення продуктивності за одночасної роботи кількох пристроїв. Як правило, зворотно сумісна з усіма 3.3В та універсальними PCI-картами.
PCI-X карти зазвичай виконуються в 64-біт 3.3 у форматі і мають обмежену зворотну сумісність зі слотами PCI64/66, а деякі PCI-X карти - в універсальному форматі і здатні працювати (хоча практичної цінності це майже не має) у звичайному PCI 2.2 /2.3.
У складних випадках для того, щоб бути повністю впевненим у працездатності обраної вами комбінації з мат.плати та карти розширення, у разі треба подивитися таблиці сумісності (compatibility lists) виробників обох пристроїв.

PCI-X 2.0- подальше розширення можливостей PCI-X 1.0, додані швидкості 266 і 533МГц, а також корекція помилок парності при передачі даних. (ECC). Допускає розщеплення на 4 незалежних 16-бітних шини, що застосовується виключно у вбудованих та промислових системах, сигнальна напруга знижена до 1.5В, але збережена зворотна сумісність роз'ємів з усіма картами, що використовують сигнальну напругу 3.3В.

PCI-X 1066/PCI-X 2133- проектовані майбутні варіанти шини PCI-X, з результуючими частотами роботи 1066 та 2133МГц відповідно, спочатку призначені для підключення 10 та 40Гбіт Ethernet адаптерів.

Для всіх варіантів шини PCI-X існують такі обмеження щодо кількості пристроїв, що підключаються до кожної шини:
66МГц - 4
100МГц - 2
133МГц - 1 (2, якщо один або обидва пристрої не знаходяться на платах розширення, а вже інтегровані на одну плату разом з контролером)
266,533МГц та вище -1.

Ось чому в деяких ситуаціях для забезпечення стабільності роботи кількох встановлених пристроївнеобхідно обмежувати максимальну частоту роботи використаної шини PCI-X (зазвичай це робиться джамперами)

CompactPCI- стандарт для роз'ємів і карт розширення, що застосовується в промислових та вбудованих комп'ютерах. Механічно не сумісний з жодним із "загальних" стандартів.

MiniPCI- стандарт для плат та роз'ємів для інтеграції до ноутбуків (зазвичай використовується для адаптерів бездротової мережі) і безпосередньо на поверхню. Також механічно ні з чим, крім себе, не сумісний.

Типи PCI-карт розширення:

Зведена таблиця конструктивів карт та слотів залежно від версії стандарту:

Зведена таблиця сумісності карт та слотів залежно від версії та конструктиву:

У цій статті ми розповімо про причини успіху шини PCI та дамо опис високопродуктивної технології, яка приходить їй на зміну – шини PCI Express. Також ми розглянемо історію розвитку, апаратні та програмні рівні шини PCI Express, особливості її реалізації та перерахуємо її переваги.

Коли на початку 1990-х років. вона з'явилася, то за своїми технічним характеристикамзначно перевершувала всі шини, що існували до того моменту, такі, як ISA, EISA, MCA і VL-bus. У той час шина PCI (Peripheral Component Interconnect - взаємодія периферійних компонентів), що працювала на частоті 33 МГц, добре підходила для більшості периферійних пристроїв. Але сьогодні ситуація багато в чому змінилася. Насамперед, значно зросли тактові частоти процесора та пам'яті. Наприклад, тактова частота процесорів збільшилася з 33 МГц до декількох ГГц, тоді як робоча частота PCI збільшилася всього до 66 МГц. Поява таких технологій, як Gigabit Ethernetі IEEE 1394B загрожував тим, що вся пропускна здатність шини PCI може піти на обслуговування одного-єдиного пристрою на основі даних технологій.

При цьому архітектура PCI має низку переваг у порівнянні з попередниками, тому повністю переглядати було нераціонально. Насамперед, вона не залежить від типу процесора, підтримує буферну ізоляцію, технологію bus mastering (захоплення шини) та технологію PnP у повному обсязі. Буферна ізоляція означає, що шина PCI діє незалежно від внутрішньої шини процесора, що дає можливість шині процесора функціонувати незалежно від швидкості та завантаженості системної шини. Завдяки технології захоплення шини периферійні пристрої отримали можливість безпосередньо керувати процесом передачі даних по шині, замість очікувати допомоги від шини. центрального процесоращо позначилося б на продуктивності системи. Нарешті, підтримка Plug and Play дозволяє здійснювати автоматичне налаштування і конфігурування пристроїв, що користуються нею, і уникнути метушні з джамперами і перемикачами, яка неабияк псувала життя власникам ISA-пристроїв.

Незважаючи на безперечний успіх PCI, нині вона стикається із серйозними проблемами. Серед них – обмежена пропускна спроможність, нестача функцій передачі даних у реальному часі та відсутність підтримки мережевих технологій нового покоління.

Порівняльні характеристики різних стандартів PCI

Слід врахувати, що реальна пропускна здатність може бути меншою за теоретичну через принцип роботи протоколу та особливості топології шини. До того ж загальна пропускна здатність розподіляється між усіма підключеними до неї пристроями, тому чим більше пристроїв сидить на шині, тим менша пропускна здатність дістається кожному з них.

Такі вдосконалення стандарту, як PCI-X і AGP, були покликані усунути її головний недолік - низьку тактову частоту. Однак збільшення тактової частоти в цих реалізаціях спричинило зменшення ефективної довжини шини і кількості роз'ємів.

Нове покоління шини - PCI Express (або скорочено PCI-E), було вперше представлене в 2004 році і покликане було вирішити всі ті проблеми, з якими зіткнулася її попередниця. Сьогодні більшість нових комп'ютерів постачається шиною PCI Express. Хоча стандартні слоти PCI у них також присутні, проте не за горами той час, коли шина стане надбанням історії.

Архітектура PCI Express

Архітектура шини має багаторівневу структуру, як показано малюнку.

Шина підтримує модель адресації PCI, що дозволяє працювати з нею всім драйверам і програмам, що існують на даний момент. Крім того, шина PCI Express використовує стандартний механізм PnP, передбачений попереднім стандартом.

Розглянемо призначення різних рівнів організації PCI-E. На програмному рівні шини формуються запити читання/запису, які передаються транспортному рівні з допомогою спеціального пакетного протоколу. Рівень даних відповідає за перешкодостійке кодування та забезпечує цілісність даних. Базовий апаратний рівень складається з подвійного симплексного каналу, що складається з передавальної та приймаючої пари, які разом називаються лінією. Загальна швидкість шини в 2,5 Гб/с означає, що пропускна спроможність кожної лінії PCI Express становить 250 Мб/c у кожну сторону. Якщо взяти до уваги втрати на накладні витрати протоколу, для кожного пристрою доступно близько 200 Мб/c. Ця пропускна здатність у 2-4 рази вища, ніж та, яка була доступна для пристроїв PCI. І, на відміну від PCI, у тому випадку, якщо пропускна здатність розподіляється між усіма пристроями, то вона в повному обсязі дістається кожному пристрою.

На сьогоднішній день існує кілька версій стандарту PCI Express, що відрізняються своєю пропускною здатністю.

Пропускна здатність шини PCI Express x16 для різних версій PCI-E, Гб/c:

• 32/64
• 64/128
• 128/256

Формати шини PCI-E

На даний момент доступні різні варіанти форматів PCI Express, залежно від призначення платформи – комп'ютер, ноутбук або сервер. Сервери, що потребують більшої пропускної здатності, мають більше слотів PCI-E, і ці слоти мають більшу кількість з'єднувальних ліній. На противагу цьому ноутбуки можуть мати лише одну лінію для середньошвидкісних пристроїв.

Відеокарта із інтерфейсом PCI Express x16.

Плати розширення PCI Express дуже схожі на плати PCI, однак роз'єми PCI-E відрізняються підвищеним зчепленням, що дозволяє бути впевненим у тому, що плата не вислизне зі слота через вібрацію або транспортування. Існує кілька форм-факторів слотів PCI Express, розмір яких залежить від кількості ліній, що використовуються. Наприклад, шина, що має 16 ліній, позначається як PCI Express x16. Хоча загальна кількість ліній може досягати 32, практично більшість материнських плат в даний час оснащені шиною PCI Express x16.

Карти менших форм-факторів можуть підключатися до роз'ємів для великих без шкоди для працездатності. Наприклад, картка PCI Express х1 може підключатися до роз'єму PCI Express x16. Як і у випадку шини PCI, для підключення пристроїв за потреби можна використовувати РCI Express-подовжувач.

Зовнішній вигляд роз'ємів різних типівна материнській платі Зверху донизу: слот PCI-X, слот PCI Express х8, слот PCI, слот PCI Express х16.

Express Card

Стандарт Express Card пропонує дуже простий спосіб додавання обладнання до системи. Цільовим ринком для модулів Express Card є ноутбуки та невеликі ПК. На відміну від традиційних плат розширення настільних комп'ютерів, картка Express може підключатися до системи будь-коли під час роботи комп'ютера.

Одним з популярних різновидів Express Card є картка PCI Express Mini Card, розроблена як заміна карт форм-фактора Mini PCI. Карта, створена у цьому форматі, підтримує як PCI Express, так і USB 2.0. Розміри PCI Express Mini Card становлять 30×56 мм. Карта PCI Express Mini Card може підключатися до PCI Express x1.

Переваги PCI-E

Технологія PCI Express дозволила отримати перевагу в порівнянні з PCI у наступних п'яти областях:

1. Вища продуктивність. За наявності лише однієї лінії пропускна здатність PCI Express вдвічі вища, ніж у PCI. При цьому пропускна здатність збільшується пропорційно до кількості ліній у шині, максимальна кількість яких може досягати 32. Додатковою перевагою є те, що інформація по шині може передаватися одночасно в обох напрямках.
2. Спрощення введення-виведення. PCI Express використовує переваги таких шин, як AGP і PCI-X і має при цьому менш складну архітектуру, а також порівняльну простоту реалізації.
3. Багаторівнева архітектура. PCI Express пропонує архітектуру, яка може підлаштовуватися до нових технологій та не потребує значного оновлення ПЗ.
4. Технології введення/виведення нового покоління. PCI Express дає нові можливості для отримання даних за допомогою технології одночасних передач даних, що забезпечує своєчасне отримання інформації.
5. Простота використання. PCI-E значно спрощує оновлення та розширення системи користувачем. Додаткові формати плат Express, такі як ExpressCard, значно збільшують можливості додавання високошвидкісних периферійних пристроїв у сервери та ноутбуки.

Висновок

PCI Express – це технологія шини для підключення периферійних пристроїв, яка прийшла на зміну таким технологіям як ISA, AGP та PCI. Її застосування значно збільшує продуктивність комп'ютера, а також можливості користувача щодо розширення та оновлення системи.

В даний час у сфері складної електроніки спостерігається активне та швидке впровадження нових технологій, внаслідок чого деякі компоненти системи можуть застаріти та не підлягати оновленню тощо.

У зв'язку з цим доводиться підключати до них різні доповнення і для чого нерідко потрібні ті чи інші перехідники.

У цій статті ми розглянемо перехідник pci-e pci, як він працює і які особливості має.

Визначення

Що ж це за пристрій і навіщо воно потрібне? Строго кажучи, це шина введення та виведення, яка підключається до персонального комп'ютера.

До цієї шини, тобто до перехідника, можна підключити деяке (розрізняється залежно від конфігурації) кількість зовнішніх периферійних пристроїв.

За допомогою послідовного з'єднання ці периферійні пристрої підключаються до комп'ютера.

Основною характеристикою такого пристрою є його пропускна спроможність.

Саме вона характеризує (в загальному випадку) якість роботи, швидкість її та швидкодію комп'ютера та підключених таким чином елементів.

Характеристика пропускної спроможності виявляється у кількості ліній з'єднання (від 1 до 32).

Залежно від цієї основної характеристики може значно змінюватись і ціна даного пристрою. Тобто, чим ця характеристика краща (показник вищий), тим вища і вартість такого пристрою. Крім того, багато залежить від статусу виробника, надійності обладнання та його довговічності. У середньому ціна починається від 250-500 рублів (за азіатські вироби з низькою пропускною спроможністю), до 2000 рублів (за європейські та японські пристрої з високою пропускною спроможністю).

Технічні характеристики

З технічного погляду такий пристрій має три складові:

Вище було написано про виняткову важливість пропускної здатності пристрою для нормального функціонування.

Що ж таке пропускна спроможність? Щоб відповісти на це питання, необхідно розуміти принцип дії такого перехідника.

Він здатний здійснювати одночасне двоспрямоване (від карти до периферії та від периферії до карти) з'єднання обладнання.

При цьому передача даних може відбуватися як по одній, так і кількох лініях.

Чим більше таких ліній, тим стабільнішим працює пристрій, тим вища його пропускна здатність і тим більш швидкодіючим буде периферійне обладнання.

Важливо!Залежно від кількості ліній пристрій може мати різні конфігурації: х1, х2, х4, х8, х12, х16, х32. Цифра вказує безпосередньо кількість смуг для двосторонньої одночасної передачі. Кожна з таких смуг складається з двох пар дротів (для передачі у двох напрямках).

Як видно з опису, ця конфігурація значно впливає на вартість пристрою.

Але яке прикладне значення вона має, чи є сенс витрачатися додатково при покупці пристрою?

Це безпосередньо залежить від того, скільки ви плануєте підключити до материнської плати – чим більше, тим більша пропускна здатність необхідна пристрою для підтримки стабільної роботи комп'ютера.

Шифрування

За такої системи передачі інформації використовується специфічна система захисту її від спотворень та втрат.

Цей метод захисту отримав позначення 8В/10В.

Сенс у тому, що для передачі 8 біт необхідної інформації повинні бути використані додаткові 2 службові біти для здійснення безпеки та захисту від спотворень.

При роботі такого адаптера, на комп'ютер постійно передається 20% службової інформації, яка не несе ніякого навантаження і користувачеві не потрібна. Але саме вона, хоч і навантажує (втім, зовсім небагато), забезпечує стабільність роботи шини та периферійних пристроїв.

Історія

На початку 2000-х активно використовувався слот розширення AGP, саме з його допомогою встановлювалися.

Але, в якийсь момент було досягнуто максимальної технічно можливої ​​його продуктивності і виникла потреба у створенні адаптера нового типу.

І незабаром з'явився PCI-E – це був 2002 рік.

Відразу ж виникла потреба в адаптері, який дозволяв би встановлювати нові графічні рішення в застарілий слот розширення чи навпаки.

Тому в 2002 році багато розробників і виробників всерйоз зайнялися створенням такого адаптера.

На той момент пристрій мав одну важливу якість – можливість модернізувати ПК, витративши на це мінімальні суми, адже замість заміни материнської плати достатньо було щодо недорогого перехідника.

Але технологія не увінчалася успіхом, оскільки на той момент коштували майже так само, як перші перехідники, а тому виникла необхідність у розробці більш простої конфігурації адаптера.

Цікаво, що виробники також послідовно збільшували пропускну здатність таких пристроїв. Якщо перших змін вона становила трохи більше 8 Гб/с, то другої вже 16 Гб/с, а третьої – 64 Гб/с. Це відповідало вимогам зростаючих навантажень, що виникають через модернізацію периферійних пристроїв.

При цьому, слоти з різною швидкістюпередачі сумісні з будь-якими пристроями менш «швидкісного» рівня.

Тобто, якщо підключити до слота третього покоління графічну платформу другого або першого покоління, то слот автоматично переключиться на інший швидкісний режим, який відповідає підключеному пристрою.

Відмінності PCI та PCI-E

Які специфічні відмінності є в цих двох конфігурацій?

За своїми технічними та експлуатаційними характеристиками PCI схожий на AGP, тоді як PCI-E – принципово нова розробка.

Тоді як PCI забезпечує паралельну передачу інформації, PCI-E - послідовну, за рахунок чого досягається значно більша швидкість передачі інформації та швидкодія навіть з урахуванням застосування адаптера.

Навіщо потрібен?

Навіщо потрібен такий адаптер і навіщо він може застосовуватися, чи можна уникнути нього?

Потрібно розуміти, що більшість користувачів обходяться без цього обладнання тому, що воно не є необхідним навіть на старих, схильних до суттєвого зносу, комп'ютерах.

Це додаткове обладнання, яке у ряді випадків покращить функціонал вашого ПК, але без якого цілком може обійтися рядовий користувач.

По суті, використання такого перехідника дає тільки одну основну перевагу - можливість підключення до карти пам'яті деякої кількості периферійних пристроїв, тоді як так багато їх підключити неможливо. Наприклад, у такий спосіб можна підключити дискретну відео- або на додаток до основної.

Також досить зручною можливістю може бути одночасне швидке відключеннявсіх периферійних пристроїв за потреби.

Наприклад, якщо знижується швидкість комп'ютера або з інших причин. У цьому випадку користувачеві не треба довгий часпрограмно вимикати компоненти.

Недоліки та можливі проблеми

Існує ряд істотних недоліків цих пристроїв і проблем, які можуть викликати в процесі функціонування.

Найчастіше є такі складності:

• Пристрій досить великий, тому він не завжди поміщається в мініатюрні;
• З першого пункту автоматично випливає другий – перехідник не призначений для роботи з ноутбуками;
• Стабільна робота багатьох пристроїв можлива лише у поєднанні з низькопрофільними картами;
• Завжди є ймовірність збою, програмної або технічної (незначної) несумісності пристрою з материнською платою вашого ПК (все ускладнюється тим, що більшість таких пристроїв заявлено універсальними, хоча з багатьма насправді працюють менш стабільно, ніж з іншими);
• Постійно залишаються зайнятими деякі обсяги оперативної пам'ятіПК через .

Якщо є необхідність підключити до материнської плати додаткові пристрої, То випробувати такий метод має сенс. Але треба пам'ятати, що нормальна стабільна роботаможлива тільки з якісними та продуктивними материнською платою, та периферійним пристроєм.

Коли мова заходить про якісь інтерфейси в контексті комп'ютерних систем, Треба бути дуже уважним, щоб не «нарватися» на несумісні інтерфейси для тих самих комплектуючих в рамках системи.

На щастя, коли йдеться щодо інтерфейсу PCI-Express для підключення відеокарти, проблем з несумісністю практично не буде. У цій статті ми це детальніше розберемо, а також поговоримо щодо того, що ж таке цей PCI-Express.

Для чого потрібний PCI-Express і що це таке?

Почнемо, як завжди, з самих азів. Інтерфейс PCI-Express (PCI-E)- Це засіб взаємодії, в даному контексті, що складається з контролера шини і відповідного слота (рис.2) на материнської плати(якщо узагальнити).

Цей високопродуктивний протокол використовується, як було зазначено вище, для підключення відеокарти до системи. Відповідно, на материнській платі є відповідний слот PCI-Express, куди і встановлюється відеоадаптер. Раніше відеокарти підключалися по інтерфейсу AGP, але коли даного інтерфейсу, просто кажучи: «перестало хапати», на допомогу прийшов PCI-E, про докладні характеристикиякого ми зараз і поговоримо.

Рис.2 (Слоти PCI-Express 3.0 на материнській платі)

Основні характеристики PCI-Express (1.0, 2.0 та 3.0)

Незважаючи на те, що назви PCI та PCI-Express дуже схожі, принципи з'єднання (взаємодії) у них кардинально відрізняються. У випадку PCI-Express використовується лінія - двонаправлене послідовне з'єднання типу «точка-точка», даних ліній може бути кілька. У випадку з відеокартами та материнськими платами (не враховуємо Cross Fire та SLI), які підтримують PCI-Express x16 (тобто більшість), можна запросто здогадатися, що таких ліній 16 (рис.3), часто на материнських платах з PCI- E 1.0 можна було спостерігати другий слот x8, для роботи в режимі SLI або Cross Fire.

Ну, а в PCI, пристрій підключається до загальної 32-х розрядної паралельної шини.

Мал. 3. Приклад слотів із різною кількістю ліній

(як говорилося раніше, найчастіше використовується х16)

Для інтерфейсу пропускна спроможність становить 2,5 Гбіт/c. Ці дані потрібні нам, щоб відстежувати зміни цього параметра у різних версіях PCI-E.

Далі, версія 1.0 еволюціонувала в PCI-E 2.0. В результаті цього перетворення ми отримали вдвічі більшу пропускну здатність, тобто 5 Гбіт/c, але хотілося б відзначити, що в продуктивності графічні адаптери особливо не виграли, оскільки це просто версія інтерфейсу. Більшість продуктивності залежить від самої відеокарти, версія інтерфейсу може лише трохи покращувати або гальмувати передачу даних (в даному випадку «гальмування» немає, і є непоганий запас).

Так само в 2010 році, із запасом, був розроблений інтерфейс PCI-E 3.0, на даний момент він використовується у всіх нових системах, але якщо у Вас все ще 1.0 або 2.0, то не журіться - нижче ми поговоримо про зворотну сумісність різних версій.

У версії PCI-E 3.0 пропускну здатність було збільшено вдвічі в порівнянні з версією 2.0. Також там було здійснено чимало технічних змін.

До 2015 року очікується поява на світ PCI-E 4.0, Що для динамічної IT-індустрії абсолютно не дивно.

Ну та гаразд, будемо закінчувати з цими версіями і цифрами пропускної спроможності, і порушимо дуже важливе питання зворотної сумісності різних версій PCI-Express.

Зворотна сумісність версій PCI-Express 1.0, 2.0 та 3.0

Дане питання хвилює багатьох, особливо при виборі відеокартидля поточної системи Так як задовольняючись системою з материнською платою, яка підтримує PCI-Express 1.0, виникають сумніви, чи коректно працюватиме відеокарта з PCI-Express 2.0 або 3.0? Так, буде принаймні так обіцяють розробники, які забезпечили цю сумісність. Єдине те, що відеокарта не зможе повністю розкритися у всій красі, але втрати продуктивності, в більшості випадків, будуть незначні.

З точністю навпаки, можна спокійнісінько встановлювати відеокарти з інтерфейсом PCI-E 1.0, Материнські плати, які підтримують PCI-E 3.0 або 2.0, тут взагалі нічого не обмежується, тому будьте спокійні з приводу сумісності. Якщо, звісно ж, з іншими факторами все гаразд, до таких можна віднести недостатньо потужний блок живлення тощо.

Загалом, ми досить докладно поговорили щодо PCI-Express, що дозволить вам позбавитися безлічі неясностей і сумнівів щодо сумісності та розуміння відмінностей у версіях PCI-E.